Intelligentes Glas

Als intelligentes Glas (englisch Smart Glass) werden tönbare Verglasungen bezeichnet, deren Lichtdurchlässigkeit sich durch das Anlegen einer elektrischen Spannung oder Erwärmung verändert. Unter dem Oberbegriff intelligentes Glas werden verschiedene Techniken und Anwendungsfelder zusammengefasst. Je nach Ausführung können diese Gläser beispielsweise als Sonnenschutz dienen (Glas bleibt transparent) oder die Funktion eines Sichtschutzes (Glas wird opak) übernehmen.

Video: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b8/Electrochromic_glass.ogv

Elektrochromes Glas
Aufbau und Funktionsweise

Elektrochromes Glas nutzt die Eigenschaft von elektrochromen Materialien, den Lichtdurchlass je nach angelegter Gleichspannung zu ändern. Durch das Anlegen einer geringen Spannung von 3 Volt[1] wird eine bläuliche Färbung erreicht. Bei der Abgabe von elektrischen Ladungen an eine mikroskopisch dünne Beschichtung (zum Beispiel Wolframtrioxid, Polyanilin) wird diese optisch aktiv und ändert ihre Farbe. Die Dauer dieses Vorgangs kann von einigen Sekunden bis zu mehreren Minuten betragen[2][3]. Wird die anliegende Spannung entfernt oder die Polarität der Spannung geändert, so wird das Glas wieder durchsichtig. Je nach Anwendung kann die Spannung manuell oder automatisch geregelt werden, zum Beispiel durch Sensoren, welche die Helligkeit messen.

Das Glas benötigt nur während der Einfärbungsphase oder beim Herstellen vollständiger Transparenz Strom. Ist keine Spannung angelegt, so behält das Glas die gegenwärtige Farbe, bis erneut Strom zugeführt wird.
Anwendungsbeispiele

Im Kfz-Bau als Dachfenster, beispielsweise beim Ferrari 575 M Superamerica[4]
Automatisch oder auf Knopfdruck abblendende Rückspiegel
Gebäudeverglasung zur Temperaturregulierung oder als UV-Schutz

Thermochromes Glas
Aufbau und Funktionsweise

Thermochromes Glas nutzt die Eigenschaft von thermochromen Materialien, ihre Lichtabsorption in Abhängigkeit von der Temperatur zu ändern. Bei Sonneneinstrahlung erwärmen sich die thermochromen Gläser und färben sich ein. Lässt die Sonneneinstrahlung nach, kühlen sich die thermochromen Gläser wieder ab und entfärben sich. Thermochrome Gläser sind in der Regel als Verbundgläser ausgeführt, d. h. zwei Glasscheiben sind mit einer Spezialfolie zusammenlaminiert. Diese Folie enthält die thermochromen Substanzen.
Anwendungsbeispiele

Als schaltbares thermochromes Sonnenschutzglas[5]

LC-Glas

LC-Glas oder PDLC-Glas für liquid crystal bzw. polymer dispersed liquid crystal, wird durch das Anlegen einer elektrischen Spannung transparent und funktioniert ähnlich einem LCD. Dieser Vorgang ist reversibel.

Aufbau und Funktionsweise

LC-Gläser basieren auf einem Polymer-Flüssigkristall-Film, der zwischen zwei Flachglasscheiben eingebettet ist und mit einer Stromquelle verbunden wird. Innerhalb des festen Polymers befinden sich die willkürlich orientierten Flüssigkristallmoleküle. Das einfallende Licht wird von ihnen gestreut und die Scheibe ist opak, wirkt also wie Milchglas.

Mit dem Anlegen einer elektrischen Spannung ordnen sich die Flüssigkristallmoleküle im elektrischen Feld – das Glas wird für das Auge transparent. Bei schrägem Blickwinkel bewirkt der Effekt eine leichte Trübung für den Betrachter.

Bei Wegfall der Spannung sind die Flüssigkristallmoleküle wieder ungeordnet und die Scheibe wird wieder opak und damit nahezu vollständig undurchsichtig. Diese Gläser eignen sich vorrangig als Sichtschutz, jedoch nicht als Sonnenschutz.
Kosten

Der Preis liegt zwischen 1700 und 2000 €/m² inklusive Einbau.[6]
Anwendungsbeispiele

Trennwandsysteme für Großraumbüros[7]
Die Lounge in ICE-3- und ICE-T-Zügen wird durch LC-Glas vom Führerstand getrennt.
Beim Maybach 57 und 62 als Optionen[8]

Siehe auch

Einwegspiegel
Blickschutzfilter


Quelle