Mehr Komfort, Produktivität und Nachhaltigkeit Smartes Glas – eine Technologie mit Zukunft

Schaltbare Gläser steuern quasi auf Knopfdruck den thermischen Komfort von Gebäuden und machen den Einsatz von mechanischem Sonnenschutz überflüssig. GFF sagt, wie leistungsfähig die Technologien sind und welchen Mehrwert sie für das Geschäft von Fensterbauern bieten.

Von Kirsten Friedrichs

Der intelligenten Gebäudehülle gehört die Zukunft: Sie ist vernetzt und passt sich den verändernden Umgebungsbedingungen an. Einen wesentlichen Anteil daran haben intelligente Gläser, die ihre Helligkeit automatisch oder auf Knopfdruck von transparent auf getönt verändern und dennoch den Blick nach draußen erhalten. Wir haben Hersteller gefragt, wie sich die Nachfrage nach smarten Gläsern entwickelt, welche Nutzervorteile ihre Technologie bietet und wie Fensterbauer damit ihr Geschäft stärken können.

Sageglass: Tönung in Abstufungen

Die Technologie von Sageglass basiert auf der Elektrochromie. Dabei wird eine dünne Glasscheibe mit fünf Schichten Keramik versehen. Eine geringe elektrische Ladung sorgt dafür, dass Lithium­ionen zwischen den Schichten übertragen werden. Aktuell bietet der Hersteller zwei Produkte an: die Variante Classic, die sich vollständig tönen lässt und vier Tönungszustände erreicht, sowie Sageglass Harmony, das einen graduellen Tönungsübergang innerhalb der Scheiben bietet und insgesamt acht Tönungszustände (vier von Classic und weitere vier in Abstufungen) erzielt.

Das smarte Glas kommt in allen Arten von Gebäuden des tertiären Sektors zum Einsatz, z.B. Büros, Hotels, Restaurants, kulturelle Einrichtungen, Flughäfen oder Geschäfte. Es ist mit einem intelligenten System verbunden, das Innen- und Außenbedingungen wie Wetter, Sonnenstand, Gebäudeausrichtung, Standort, Belegung und Tageszeit berücksichtigt. Darüber hinaus lässt es sich über ein wandmontiertes Touchpanel, eine mobile App oder das Gebäudemanagementsystem steuern.

Mehr Produktivität, besserer Schlaf

Das intelligente Glas verbessert den thermischen Komfort von Gebäuden, indem es Helligkeit und Wärme kontrolliert. "So müssen keine Jalousien oder Rollläden angebracht werden", nennt Raimond Starmans, Country Director Germany & Benelux bei Sageglass, einen Vorteil. "Die Räume werden von natürlichem Licht durchflutet und haben eine direkte Verbindung zur Natur." Es sei wissenschaftlich erwiesen, dass natürliches Licht und der Blick nach draußen einen positiven Einfluss auf Menschen haben, die in einem Raum arbeiten. Dies äußere sich in einer höheren Produktivität sowie einem besseren Gedächtnis und Schlaf.

"Mit dem Einbau von Sageglass können Montagebetriebe ihre Kompetenz steigern."

Raimond Starmans, Sageglass

Das bei Architekten beliebteste Produkt ist seinen Angaben zufolge Sageglass Harmony. "Es ist das einzige intelligente Glas, das sich in Abstufungen tönen lässt", hebt er hervor. Es biete eine neutralere Farbwiedergabe und sorge für mehr Licht, während es zugleich den Licht- und Wärmeeintrag kontrolliere. Das Glas verbessere auch die Ästhetik eines Gebäudes, da es Sonnenschutz ermögliche und somit keine Jalousien oder Rollläden erforderlich seien. Intelligentes Glas werde nicht zuletzt wegen seines Beitrags zur Energieeffizienz und Nachhaltigkeit geschätzt. "Eine kürzlich durchgeführte Studie am Flughafen Brownsville South ­Padre Island in Texas (USA) ergab, dass der Kunde bei eingeschaltetem Sageglass bis zu 26,8 Prozent Energie spart", sagt er.

Montage: Know-how als USP

Und welchen Mehrwert haben die Gläser für Fensterbauer und ihr Geschäft? Dazu Starmans: "Mit dem Einbau von Sageglass können Montagebetriebe ihre Kompetenz steigern." Das elektrische Anschließen der Kabel sei eine anspruchsvolle Tätigkeit, die Sorgfalt erfordere. Der Einbau intelligenter Verglasungen ermögliche es Unternehmen, sich vom Wettbewerb abzuheben. "Sageglass wurde bereits in mehr als 1.500 Gebäuden installiert und ist die Referenz für intelligentes Glas", unterstreicht er. "Wir haben die Gebäude großer Unternehmen ausgestattet, etwa den Hauptsitz von Nestlé im schweizerischen Vevey, das neue Hauptgebäude Intencity von Schneider Electric in Grenoble und mehr als 200 Lidl-Geschäfte in Deutschland." Das Marriott Hotel habe sich bei seinem neuen Gebäude in Genf ebenfalls für Sageglass entschieden.

Das Produkt sei insbesondere für die Errichtung von smarten und nachhaltigen Gebäuden gefragt. "Angesichts dieses Kontexts werden solche Gebäude bald zur Norm, und wir hoffen, dass dies auch für unsere Lösung gilt", bringt Starmans seine Erwartungen auf den Punkt.

Halio: Interlayer fürelektrochromes Glas

Halio entwickelt, produziert und vermarktet einen patentierten Interlayer für elektrochrome Gläser, der in VSG-Scheiben einlaminiert wird. "Dieser ist 1,2 Millimeter dick und wird kundenspezifisch in den meisten rechteckigen und trapezförmigen Abmessungen hergestellt", erläutert Robert W. Jagger, Senior Manager Europe. Halio werde dann in eine Zweifach- oder Dreifach-Isolierverglasung integriert. Bei Bedarf lassen sich zusätzliche Beschichtungen sowie statische und akustische Eigenschaften in die Scheiben integrieren. Darüber hinaus entwickle und liefere das Unternehmen die passende Steuerung Halio Cloud. Die sichere Topologie ermögliche Steuerung und Monitoring der schaltbaren Gläser in Echtzeit.

Basis ist ein Fünf-Schichten-System. Dank des Sandwich-Designs wird das Trägerglas hermetisch mit der Einheit versiegelt. Dies garantiert laut Jagger lange Haltbarkeit, das Aufrechterhalten der Tönung auch ohne Stromversorgung sowie die Integration in Iso-Einheiten. Da die VSG-Einheiten undurchlässig für Feuchtigkeit seien, funktionieren sie auch bei Versagen der Iso-Versiegelung und können nicht oxidieren. Die Technologie verfüge über mehr als hundert Patente und habe zahlreiche Awards gewonnen. Die Einheiten werden während der Herstellung, Verarbeitung, Verglasung und Inbetriebnahme intensiv geprüft. Die elektrochrome Technologie ist nach ASTM 2141 zertifiziert und EPDs (Environmental Product Declarations) stehen ebenfalls zur Verfügung.

360-Grad-Kamera: Einsatz von KI

Vorteile von Halio sind laut Jagger die volle und gleichmäßige Abtönung in zirka drei Minuten (von null auf 98 Prozent), Schattierungen, die von kühlen Graunuancen bis zur Volltönung reichen, Farbneutralität (Farbwiedergabeindex von DGU 97 Prozent) und der hohe Lichtdurchlassgrad von 61 Prozent im ungetönten Zustand. Die Einheiten werden stufenlos gesteuert und passen sich den Tageslichtbedingungen an. Halio reagiere in Echtzeit auf das Wetter und setze als einziges System eine KI-gestützte 360-Grad-Kamera mit HDR-Modus ein, um die Steuerung weiter zu verbessern. Die Gläser seien autonom und per Raumregler, App, Gebäudemanagementsystem oder Sprachassistent steuerbar. Auch ein Cloud-Zugang über API Data Points ermögliche die Systemintegration.

Dank der Förderung von Leistungsfähigkeit, Gesundheit und Wohlbefinden werde Halio von Architekten und Fassadenplanern geschätzt. Eine solche Fassade regle sich selbstständig, fungiere als Sonnen- und Blendschutz, biete eine ungehinderte Aussicht nach draußen sowie gleichzeitig hohe Wärmedämmung. Das System halte sowohl den Tageslichteinfall als auch die thermische Behaglichkeit automatisch auf einem Optimum und steigere die Energieeffizienz des Gebäudes. "Studien zeigen, dass Gebäude und Nutzer mit Halio Smart Glass leistungsfähiger sind", sagt der Senior Manager Europe. "Das heißt: 13 Prozent mehr Produktivität, drei Prozent weniger Abwesenheitszeiten, stärkere Mitarbeiterbindung, längere Verweildauer im Einzelhandel und auf Flughäfen, 51 Prozent verringerte Augenbelastung und 42 Prozent höhere kognitive Werte."

Auch für die Sanierung geeignet

Halio lässt sich problemlos in die meisten Fenstersysteme einbauen und ist den Angaben zufolge auch für die Sanierung älterer Fassaden geeignet. Die Niederspannungsverkabelung sei einfach zu verlegen und dank Schutzklasse IP67 (wasserdicht) robust und langlebig.

"Fassaden-, Verglasungs- und Generalunternehmen mit Erfahrung in der Anwendung smarter Gläser sind zunehmend gefragt."

Robert W. Jagger, Halio

"Da intelligente Gebäude hochwertige Bauprodukte erfordern, sind Fassaden-, Verglasungs- und Generalunternehmer mit Erfahrung in der Anwendung der smarten Gläser zunehmend gefragt", bekräftigt Jagger. Halio sei eine ausgereifte Technologie, welche die Tests der Industrie in Bezug auf Qualität und Zuverlässigkeit durchlaufen habe. Die strengen US-Normen wie ASTM 2141, die nur für EC-Einheiten mit fünf Schichten gelten, erfülle es ebenso. "Das Glas wurde mit dem Ziel entwickelt, auf Basis von Materialien und Herstellungsverfahren, die sich seit Jahrzehnten auf dem Markt bewährt haben, ein Smart Glass der nächsten Generation zu schaffen", ergänzt er. Halio biete zehn Jahre Garantie auf die Isolierglaseinheiten sowie EC-Komponenten.

Eyrise: LC-Glas für außen und innen

Anders als Sageglass und Halio setzt ­Eyrise, das niederländische Tochterunternehmen von Merck, mit seinem Smartglas auf die Flüssigkristalltechnologie. Dabei ist eine Mischung aus Flüssigkristallen und Farbmolekülen zwischen zwei Glasscheiben eingebettet, die mit einer unsichtbaren, elektrisch leitfähigen Schicht versehen ist. "Beim Anlegen einer geringen Spannung ändern die Moleküle in dieser Flüssigkristallzelle ihre Ausrichtung und steuern somit die Lichtmenge, die durch die Gläser gelangt", erläutert Filip Roscam, UX Design and Marcom Director von Eyrise, die Funktion.

Mit dem Sonnenschutzglas Eyrise s350 bietet der Hersteller eine dynamische Beschattungslösung für Fassaden. Damit lässt sich quasi auf Knopfdruck die Licht- und Wärmedurchlässigkeit der Gläser in Abhängigkeit von den Witterungsbedingungen verändern. Die fertig konfigurierten Module sind als zwei- oder dreifach verglaste Einheiten erhältlich. Die Gläser ermöglichen laut Roscam zu jeder Zeit den freien Blick nach draußen und lassen dank neutraler Tönung Tageslicht in seiner natürlichen Farbe in Innenräume. Aufgrund der kurzen Reaktionszeit sei der Licht- und Wärmeeintrag im Gebäude präzise steuerbar, so dass der Bedarf an Klimatisierung und Beleuchtung sinke. So reduziere Eyrise s350 nicht nur den Energieverbrauch, sondern trage auch zum Wohlbefinden der Menschen bei. "Daher können die Gläser bei Green-Building-Zertifizierungen in mehreren Bereichen punkten", bekundet er. "Zudem erfordern sie im Vergleich zu mechanischen Sonnenschutzsystemen über die routinemäßige Reinigung hinaus keinerlei Wartung."

Für Innenraumanwendungen stehen darüber hinaus die schaltbaren Sichtschutzgläser Eyrise i350 zur Verfügung, die Räume und Flächen optisch voneinander abgrenzen – im privaten ebenso wie im öffentlichen Umfeld sowie am Arbeitsplatz. "Sie besitzen eine hohe Transparenz in alle Richtungen – auch in der Schrägansicht, wo andere Technologien Einbußen verzeichnen", ergänzt Roscam.

Kurze Wege, Produktion in Europa

Nach Aussage des Designspezialisten ist die Nachfrage nach Eyrise s350 in den vergangenen Jahren gestiegen. Gründe seien die ästhetischen Vorteile der Gläser im Vergleich zu außen liegenden Sonnenschutzsystemen, die zudem anfällig für Windlasten seien. "Unsere Flüssigkristallgläser werden vollständig in Europa hergestellt, und die Produktionsstätte in Veldhoven nutzt zu einhundert Prozent nachhaltige Energie", sagt er. Dies bedeute für europäische Kunden eine kurze Lieferkette sowie eine Reduktion des ökologischen Fußabdrucks.

Den Mehrwert für Fenster- und Metallbauer und ihr Geschäft beschreibt Roscam wie folgt: "Eyrise ermöglicht die Positionierung als innovatives Unternehmen und High-End-Lösungsanbieter. Zugleich profieren Montagebetriebe vom höheren Umsatz durch Vertrieb und Installation eines Premium-Produkts."

"Entwicklungspotenzial sehen wir vor allem in der Reduktion der Dicke und somit des Gewichts der fertigen Glasmodule."

Filip Roscam, Eyrise

Die Gläser passen seinen Angaben zufolge in Standard-Fensterrahmen und lassen sich mit herkömmlichen, für Zwei- oder Dreifach-Verglasungen geeigneten Geräten und Vorrichtungen montieren. Der elektrische Anschluss zur Steuerung der Licht- und Wärmedurchlässigkeit erfolge mithilfe eines Kabels an den einzelnen Modulen und sei vergleichbar mit dem elektrischen Anschluss von außen liegenden Sonnenschutzsystemen.

In Planung: Ausbau der Produktion

Flüssigkristalldisplays kommen seit vielen Jahren in Computermonitoren, Handy­displays und TV-Geräten zum Einsatz und bilden nunmehr die Basis für die Sonnen- und Sichtschutzgläser. Merck ist laut Roscam der Markt- und Technologieführer dieser bewährten Technologie und davon profitiere auch Eyrise. "Weltweit haben sich bereits zahlreiche Architekten und Bauherren für den Einsatz von ­Eyrise entschieden – nicht nur für Neubauten, sondern auch für die Sanierung von Bestandsgebäuden", so der Marketing & Communications Director. Entwicklungspotenzial sehe das Unternehmen vor allem in der Reduzierung der Dicke und somit des Gewichts der fertigen Glasmodule. Zudem seien Investitionen in den Ausbau der Produktion geplant, um die Fertigung zu beschleunigen und die Lieferzeiten zu verkürzen.

Rehau: Kein Einblick, viel Ausblick

Das Smart Glass Fenster von Rehau basiert ebenfalls auf LC-Glas (Liquid Cristal). Dabei ändert eine im Verbundglas eingelassene Flüssigkristallfolie beim Anlegen einer Spannung ihre Orientierung. Innerhalb weniger Millisekunden reagiert das System mit einem Wechsel zwischen transparent und transluzent. "Die Lösung ist günstiger als vergleichbare Technologien wie Elektrochromie", versichert Michael Stocker, Senior Product Manager Smart Glass bei Rehau Window Solutions. "Und sie wechselt den Zustand deutlich schneller." Die Isolierglasscheibe lasse sich aus unterschiedlichen Glas- und Gaskombinationen herstellen. Die Ansteuerung der einzelnen Segmente erfolge über einen Window Controller und einen Master Controller. Diese bilden die Schnittstellen zu weiteren Systemen und Komponenten und sichern die Stromversorgung.

Für Sichtschutz im Wohn- und Objektbau kommt Rehau Smart Privacy zum Einsatz. Die Lösung ist in zwei Produktvarianten erhältlich: Smart Privacy One ist in der Lage, den Zustand der kompletten Fensterscheibe zu verändern. Nutzer können das Glas vollflächig blickdicht oder transparent schalten. Smart ­Privacy Select ermöglicht dagegen blickdichte Schaltungen sowohl vollflächig als auch in einzelnen Segmenten.

Schützt auch vor Lärm

Rehau Smart Privacy sorge für Geborgenheit in den eigenen vier Wänden – auch in dicht bebauten Siedlungen. Durchsicht nach draußen oder Privatsphäre, der Nutzer habe die freie Wahl. "Und das bei einer dezenten Integration in Haustüren und Seitenteile, im Bad, Schlaf- oder Wohnbereich", verspricht er.

Das Glas reduziere auch störende Blendungen, z.B. beim Arbeiten. Es biete zudem zusätzlichen Schutz vor Lärm und reduziere den Schall um bis zu 42 Dezibel. Der spezielle Glasaufbau mache die Scheiben widerstandsfähig und erhöhe so die Einbruchsicherheit. Diese Widerstandsfähigkeit mache die smarten Fenster auf Wunsch auch zur Absturzsicherung und ersetze damit einen französischen Balkon. Standard seien ebenso ein Höchstmaß an Hygiene und ein minimaler Reinigungsaufwand. Der langlebige Sichtschutz trotze allen Witterungsbedingungen. Die Steuerung sei einfach und biete dabei maximale Flexibilität, z.B. durch die Möglichkeit der Automatisierung. Standardschnittstellen ermöglichen eine einfache Integration in bestehende SmartHome-Systeme.

Antwort auf Urbanisierungstrend

"Endkunden und Architekten sind angesichts des massiven Handlungsdrucks, den globale Megatrends wie Urbanisierung oder Individualisierung hervorrufen, auf der Suche nach Lösungen", sagt er. „Rehau Window Solutions sieht sich hier als Innovationsführer und Disruptor – auch hinsichtlich der Nachhaltigkeit.“ Smart Privacy sei auf lange Lebensdauer ausgelegt und funktioniere mehrere 100.000 Nutzungszyklen lang. Architekten, Planer und Bauherren profitieren von der nahezu unsichtbaren Integration der Lösung in das gewünschte Arrangement. So sorge Smart Privacy für gestalterische Freiheit bei gleichzeitigem Schutz der Privatsphäre der Bewohner.

"Aktuell arbeiten unsere Experten daran, weitere Mehrwerte zu generieren, etwa durch intelligente Schattierungslösungen."

Michael Stocker, Rehau

Für Fensterprofis biete Smart Privacy Mehrwerte entlang der gesamten Wertschöpfungskette. Die Customer Journey der ganzheitlich geprüften Gesamtlösung beginne bei einer eigens entwickelten, fertigungsfreundlichen Kontaktierungslösung für das schaltbare Glas und ende mit einer einfachen und effizienten Montage des Fensters.

Smart Privacy integriere sich nahtlos in bestehende Fertigungsprozesse und bedarf keiner speziellen Anlagen. Fensterprofis können Smart Privacy sowohl in Neubauten als auch bei Modernisierungen einsetzen. Die dazugehörige Elektronik füge sich dezent und leicht zugänglich in die Gebäudetechnik ein – im Falle der Modernisierung sogar direkt neben dem Element.

Mehr Sichtbarkeit am Point of Sale

"Mit Smart Privacy ist es uns gelungen, elektronische und digitale Lösungen zum Schutz der Privatsphäre neu zu definieren", sagt Stocker. "Die Entwicklung einer patentierten Kontaktierungslösung für die Fensterscheibe sowie elektronische Bauteile zur reibungslosen und langlebigen Steuerung des Fensters sind wegweisend für Verbraucher und zugleich attraktiv für Fensterprofis."

Im nächsten Schritt plant Rehau, mit begeisternden User Cases die Sichtbarkeit und Attraktivität von Smart Privacy am Point of Sale (PoS) zu erhöhen. "Aktuell arbeiten unsere Experten daran, weitere Mehrwerte für unsere Kunden und Partner zu generieren, etwa durch intelligente Schattierungslösungen", verrät er.