_Sonnenschutz

Werkstoffe und daraus herstellbare Produkte, die ihre Eigenschaften selbständig und reversibel an äußere Einflüsse, wie beispielsweise mechanische Belastungen, Licht oder Temperatur anpassen, werden Smart Materials genannt. Auf die verschiedenen Einflüsse verändern sie sich in Form, Farbe, Viskosität und anderem.

In seinem Buch Smart Materials stellt der Autor Axel Ritter die Entwicklung dieser Materialien sowie ihren Kontext in Architektur, Design und Kunst dar. Speziell für Aufgaben des Sonnenschutzes fallen eine ganze Reihe von Materialien auf, die sich in unterschiedlichen Grade der Markt- bzw. Serienreife befinden. Am bekanntesten sind sicherlich die elektrochromen Gläser, die sich mittels einer Wolframoxid-Schicht bei Sonneneinstrahlung dunkelblau färben. Am Beispiel eines Hotel in Barcelona werden LEDs in Gläsern vorgestellt, die mit Solarzellen kombiniert und in Metall- und Kunststoff-Geweben für die lichtkinetische Vorhangfassade eingearbeitet wurden.

Sehr spannend lesen sich die Berichte über Textil-Vorhänge mit eingearbeiteten Fäden aus FGL, also „shape memory interior textiles“, bei denen temperatursensitive Drähte eine Verformung des Stoffes bewirken. So wird ein Vorhang für ein Dachflächenfenster gezeigt, dessen wirksame Öffnungsbreite sich durch den Faltungszustand abhängig von der vorherrschender Raumtemperatur verändert.

Eine experimentelle Kombination verschiedenster Fassaden-Paneele wurde beim „Smartwrap“-Pavillon des Cooper Hewitt National Design Museums/NY getestet. Aus dem Projektbericht: „Die äußere Schicht ist mit organischen Photovoltaikzellen (OVP) zur Aufname und Umwandlung des Sonnenlichts, mit Dünnschicht-Batterien zur Speicherung elektrischer Energie, mit leitfähigen, aufgedruckten Schaltkreisen und organischen Dünnschicht-Transistoren (OTFT) für die elektrische Verteilung und zur Steuerung der Funktionen, mit organischen Leuchtdioden auf Polymer-Basis (OLEDs) für die Beleuchtung und elektrische Anzeigen sowie einem chromatischen Sonnenschutz zur Steuerung des Licht- und Wärmetransmissionsverhaltens ausgestattet. Daran angrenzend folgt eine stehende, wärmegedämmte Luftschicht, die zusammen mit der auf Abstand gesetzten innenliegenden Schicht gebildet wird, in die zusätzlich wärmedämmendes Aerogel und als Latentwärmespeicher ein Phase Change Material (PCM) in Taschen eingearbeitet wurde.“ Nach den Fotos zu urteilen sieht der Pavillon richtig gut aus!

Die Gliederung des Buches umfasst folgende Materialgruppen, die jeweils mit ihren chemischen bzw. bauphysikalischen Eigenschaften, Technologien und einem Überblick über Produkte und Projekte vorgestellt werden:

• Thermal Expansion Materials (TEM) / Dehnstoffe (DS)
• Thermobimetalle (TB)
• Formgedächtnis-Legierungen (FGL)
• Elektroaktive Polymere (EAP)
• Photochrome /-trope Materialien (TC, TT)
• Elektrochrome / -optische Materialien (EC, EO)
• Photoadhäsive smart materials / Titandioxid (TiO2)
• Lichtemittierende smart materials / Fluoreszenz / Phosphoreszenz
• Injektions-Elektrolumineszenz / Light-emitting diodes (LED)
• Dickschicht- Elektrolumineszenz (EL)
• Polymer- / Small-molecules- Elektrolumineszenz / Organic Light-emitting diodes (OLED)
• Photoelektrische smart materials / Farbstoff-Solarzellen (dye solar cells, DSC)
• Thermoelektrische Generatoren (TEG)
• Piezoelektrische Keramiken / Polymere (PEK, PEP)
• Phase Change Materials (PCM)
• Mineralische Ad- / Absorbentien (MAd, MAb)
• Absorbent / Superabsorbent Polymers (AP, SAP)

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