Transparente Solartechnologie für Isolierglaseinheiten Coating Innovation aus dem Silicon Valley

Ubiquitous Energy, als Spin-off aus dem renommierten Massachusetts Institute of Technology (MIT) in Cambridge hervorgegangen, hat eine Beschichtung entwickelt, die transparent ist und gleichzeitig Energie erzeugt. GFF stellt die Neuheit vor, die u.a. bei AGC Interesse geweckt hat.

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    Transparente Solartechnologie von Ubiquitous Energy: Das Foto zeigt Demo-Glas­elemente mit Abmessungen von 35 mal 50 Zentimeter.
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    Selektive Absorption: So funktioniert die CVP-Technologie.
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    Miles Barr, Gründer und CTO von Ubiquitous Energy, präsentierte die bahnbrechende Technologie auf den GPD 2019 in Finnland.

Auf den GPD 2019 in Finnland hat das US-amerikanische Start-up Ubiquitous Energy seine ClearView Power (CVP)-Technologie vorgestellt. Und die hat es laut Miles Barr, Mitbegründer und CTO des Unternehmens, in sich. „ClearView Power ist die weltweit erste wirklich transparente Solartechnologie“, sagt Barr. Die Vorteile der Dünnfilm-Beschichtung würden darin bestehen, dass sie Umgebungslicht in Strom umwandelt und somit saubere, erneuerbare Energie liefert – und zwar ohne die Ästhetik des Gebäudes zu beeinträchtigen. „ClearView Power wird es ermöglichen, dass Fenster als saubere Energieerzeuger dienen, die entweder Produkte direkt mit Energie versorgen oder Strom erzeugen, der ins Netz eingespeist wird.“

So funktioniert die Technologie

ClearView Power ist laut Barr einzigartig am Markt. Die Schicht absorbiere selektiv das nicht sichtbare, ultraviolette und nah­infrarote Licht und lasse gleichzeitig das sichtbare Licht hindurch. „Zwei Drittel des für die Energiegewinnung verfügbaren Lichts befinden sich im Ultraviolett- und Infrarot-Bereich, was zu Wirkungsgraden von mehr als zehn Prozent führt – bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung der sichtbaren Transparenz von bis zu 80 Prozent“, hebt der Technikchef die Besonderheit der CVP-Technologie hervor. Auf Nachfrage von GFF erläutert Barr die technischen Leistungseigenschaften von CVP genauer. Neben dem nachgewiesenen Wirkungsgrad von zirka zehn Prozent verfüge Ubiquitous über eine Reihe von Materialien, die farbneutral sind und eine durchschnittliche sichtbare Transparenz von 40 bis 80 Prozent aufweisen. Ferner lasse sich CVP als Low E-Beschichtung einsetzen, da die Technologie, wie erwähnt, eine beträchtliche Menge an Sonnenwärme oder Infrarotlicht-Energie absorbiert. „CVP ist – Stand heute – vergleichbar mit doppelt versilberten Low E-Beschichtungen mit einem Emissionsgrad von weniger als 0,1“, sagt Barr. Leistungen von mehr als zehn Prozent beim Wirkungsgrad und ein g-Wert von 0,25 seien durch den Entwicklungssprung heute möglich.

Größere Elemente werden folgen

Auf Glas aufbringen lässt sich CVP mittels Standard-Dünnschichtverfahren, dazu gehört die physikalische Gasphasenabscheidung (PVD) zur Deposition organischer und anorganischer Materialien – bekannt ist hier der Prozess des Sputterns. „In Zukunft wird es möglich sein, bestehende Fenster mit CVP zu beschichten“, sagt Barr. Zunächst werde das Unternehmen die Technologie aber nur für neue Fensterprodukte einsetzen.

In Redwood City im Silicon Valley hat Ubiquitous zu Testzwecken eine Produktionslinie in Betrieb genommen, die Isolierglaseinheiten mit Abmessungen von zirka 35 mal 50 Zentimeter herstellt. Zudem sollen laut Barr Isolierglas­elemente entstehen, die in den kommenden Monaten und Jahren in erste Pilotprojekte eingebaut werden können. „Wir befinden uns in der Prototypenphase, fertigen und installieren aber bereits kleine Fenster“, sagt der Unternehmensgründer. Die aktuelle Größenbegrenzung ist nach seinen Angaben auf das zur Verfügung stehende Equipment zurückzuführen. Änderungen sind zeitnah geplant. „In den nächsten zwei Jahren planen wir den Bau einer Linie, auf der sich bis zu 1,8 mal 2,4 Meter große Elemente herstellen lassen.“

Unterstützung aus der Industrie

Unterstützung erhält Ubiquitous aus der Industrie, von großen Unternehmen wie AGC oder NSG. „Partnerunternehmen wie AGC oder NSG haben unsere Entwicklung unterstützt, um die Leistung zu verbessern – einschließlich der elektrischen und optischen Eigenschaften. Außerdem haben sie uns Feedback zu Leistung und Haltbarkeit gegeben“, sagt Barr. Die Partnerschaften seien zudem entscheidend gewesen, um die Anforderungen besser und detaillierter zu verstehen, die der Markt sowie Architekten, Planer und die Fassadenwelt an neue Fensterprodukte stellen.

Das sagt AGC

„Um die weltweiten Umweltrichtlinien zur Reduzierung der CO2-Emissionen zu erfüllen, möchte AGC, dass Glas eine aktive Rolle bei der Realisierung von Nullenergiegebäuden und Plusenergiehäusern spielt“, sagt Benoît Ligot, Corporate Communication Manager bei AGC Glass Europe, über die Motivation des Glasherstellers, Ubiquitous zu unterstützen. Die Zusammenarbeit mit Ubiquitous Energy sei insbesondere auf intelligente und transparente Fenster ausgerichtet.

Die transparente Solarbeschichtung CVP lasse sich in Verbindung mit vertikalen Flächen von Gebäuden anwenden, die reichlich vorhanden sind, und verwandle traditionelle Fenster in energieeffiziente sowie stromerzeugende Elemente, die ästhetisch ansprechend und für Architekten, Planer und Nutzer akzeptabel sind. „Diese Technologie könnte dann transparente, stromerzeugende Fenster der nächsten Generation ermöglichen“, sagt Ligot.