Acrylglas mit intelligenter Sonnenschutzfunktion

Bei Hitze blickdicht, bei Kälte Durchsicht

Einleuchtender könnte die Funktionsweise eines Sonnenschutzglases kaum sein: Das Acrylglas Acrysmart verändert seine Durchlässigkeit für Solarstrahlung in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur. Bei Hitze ist es blickdicht, bei Kälte bietet es Durchsicht.

Der dynamische Wechsel entsteht durch den Zusatz in Form von Pulver oder Granulat (s. Abb.), das mit adaptiven Materialien angereichert ist und dem Acrylglas im Herstellungsprozess beigemengt wird.
Materialprobe nach Demonstration mit heißem Wasser: Links tranzluzent (heiß), rechts transparent (kalt).
Diagramm: Optische Zustände entsprechend der Umgebungstemperatur

Im Winter, wenn es draußen kalt ist, bleiben die synthetischen Glasplatten des Herstellers Quarzwerke wie herkömmliche Glasscheiben vollkommen transparent. Solare Energie kann ungehindert eindringen und unterstützt das Heizsystem und ein angenehm warmes Raumklima. Das wenige Tageslicht der dunklen Jahreszeit wird bestmöglich genutzt und zugleich Energie gespart. Steigen die Temperaturen im Sommer, färbt sich das Acrylglas milchig weiß. Direkte Sonnenstrahlung wird dadurch reduziert und damit ein starker Temperaturanstieg durch Wärmeeintrag im Raum verhindert. Jedoch erlaubt die Transluzenz der Verglasung, dass Tageslicht auch im Sommer das Gebäudeinnere erhellt.

Grund für das scheinbar intelligente Verhalten ist der Zusatz eines sogenannten Masterbatch in Form von Pulver oder Granulat, das mit adaptiven Materialien angereichert ist und dem Acrylglas im Herstellungsprozess beigemengt wird. Adaptive Materialien verändern ihre Eigenschaften beim Wechsel von ein oder mehrerer Umgebungsparameter. Da der Prozess chemisch ist, sind die Werkstoffe zuverlässig, wartungsfrei und funktionieren ohne komplizierte Technik. Das zugesetzte Granulat basiert auf Forschungsergebnissen des Fraunhofer Institut für angewandte Polymerforschung. Es lässt sich einfach einarbeiten, verdünnen und gleichmäßig mit schlagzähen Formmassen aus Polymethylmethacrylat (PMMA) mischen.

Die optischen Zustände gliedern sich in drei Temperaturbereiche: Bei weniger als 21° C hat das Glas die maximale Durchlässigkeit für Licht und solare Energie. Den Bereich zwischen 21 und 31° C bezeichnet der Hersteller als Schaltmodus. Hier findet der Übergang zwischen Transparenz und Transluzenz statt, das Material reagiert auf kleinste Temperaturunterschiede. Ab einer Temperatur von 31° C ist das Glas milchig-weiß und blickdicht.

Da im tranzluzentem Zustand keine klare Durchsicht möglich ist, bietet sich die Verwendung insbesondere dort an, wo primär Belichtung gefordert ist. Bei für industrielle Nutzungen, die Tierhaltung, Pflanzenzucht oder Sporthallen beispielsweise. Doch auch im Wohnbereich lässt es sich sinnvoll integrieren, beispielsweise als Lichtkuppel und Lichtband oder als Badezimmerfenster. Schließlich eignet sich das Acrylglas mit integrierter Sonnenschutzfunktion auch für den Einsatz als Wandaufbau bzw. Fassadenverkleidung, in die herkömmliche Klarglasscheiben als Fenster eingebaut sind. Die Platten sind als Halbzeuge in Form von Massiv-, Steg- oder Wellplatten in Baumärkten erhältlich oder können auf Maß angefertig werden.

Hersteller: Quarzwerke, Frechen

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