Glas wird smart und intelligent

Die Glasfassaden von Gebäuden werden zukünftig zu Trägern von Nachrichten und Werbebotschaften – natürlich in bewegter Form. Angekommen im Büro, erfolgt der Zutritt nicht mehr per Schlüssel, sondern der in der Scheibe integrierte Scanner autorisiert die Personen und öffnet die Tür – oder er verwehrt den Zugang. Verschiedene Varianten von Smart Glass kennt man beispielsweise vom Smartphone. In einem Beitrag der Huffington Post aus dem Jahre 2014 prognostiziert der Autor, dass dank der Glastechnologie bei Smartphones und Tablets schon bald die Möglichkeit bestehen könnte, diese komplett transparent herzustellen. Dies hätte beispielsweise den Vorteil, dass man, statt Google Maps zu nutzen, um ein Restaurant auszuwählen, einfach nur durch das Smartphone hindurchschaut und alle Straßen um sich herum scannt. Die Software verrät einem dann, wo sich passende Restaurants in der Nähe befinden. Auf intelligentes Glas trifft man heute bereits in vielen Automobilen der gehobenen Mittel- und der Oberklasse. Hier werden beispielsweise interaktiv Informationen von Messsensoren und den ins Fahrzeug integrierten Kameras auf die Front- oder Seitenscheiben gebracht. Die Vernetzung mit den Smartphones und Tablets der Insassen ist selbstverständlich möglich. Auch die Lichtdurchlässigkeit des Fahrzeugglases lässt sich unter Einfluss von Sonnenlicht (photochromes Glas), Hitze (thermochromes Glas) oder elektrischer Spannung (elektrochromes Glas) verändern. Natürlich ist dies alles auch im Gebäudesektor denkbar. Doch in Bezug auf intelligentes Glas im Gebäude ist heute zum Beispiel oft nur die Möglichkeit gemeint, bei Trennwänden zwischen Transparenz und Transluzenz, also Blickdichtigkeit, umswitchen zu können. Vor allem in der Büroarchitektur, wo hauptsächlich in teuren Metropolen auf relativ kleinen Flächen durch mobile Trennwände immer wieder neue Räume entstehen können, werden Gläser mit diesen Eigenschaften zunehmend zu wichtigen Gestaltungsmitteln. Per Wandschalter oder Fernbedienung können die Nutzer zwischen durchsichtig oder nicht durchsichtig wählen. Dieser Effekt lässt sich beliebig oft wiederholen, denn bei den Gläsern sorgen Flüssigkristalle in einer leitenden Schicht für diesen Effekt. Sobald elektrische Spannung erzeugt wird, wechselt das Glas von opak zu transparent.

Flächiges Glas wird zum Leuchtmittel
Ein anderes Thema aus diesem Bereich ist die Beleuchtung. Mit OLED (organische Licht emittierende Dioden) findet zunehmend eine neue Lichttechnik Einzug ins Gebäude. OLEDs geben im Gegensatz zu herkömmlichen LEDs und allen anderen Lichtquellen ihr Licht über die gesamte Fläche ab. Sie sind somit die ersten echten Flächenlichtquellen, was völlig neue Gestaltungsmöglichkeiten erlaubt. Ihr Licht ist in etwa mit dem des Himmels vergleichbar, während jenes herkömmlicher Lichtquellen eher dem Sonnenlicht gleicht. Und das Licht ist blendfrei.
OLEDs sind sehr dünn und haben meist eine „Dicke“ zwischen nur 0,7 und 1,8 Millimetern. Da sie nur gut 30 Grad warm werden, ist eine Kühlung nicht nötig. Damit ermöglichen OLEDs auch Anwendungen mit Materialien, die bislang in Verbindung mit Licht nicht genutzt werden konnten. Und sie ermöglichen Licht an Stellen, die bislang nicht unbedingt mit Beleuchtung in Verbindung gebracht wurden. So lässt sich beispielsweise in Zukunft die Fensterscheibe im Bürogebäude „einschalten“, wenn angenehmes Umgebungslicht gewünscht wird. Auch eine Rundumbeleuchtung in der Glasdusche zu Hause ist denkbar, wenn dort OLEDs integriert sind. OLEDs können auch in 3D-Form hergestellt werden, beispielsweise in Form eines Trinkglases. Stellt der Nutzer dieses dann auf eine Theke, beginnt es mittels einer dort installierten Induktionsfläche zu leuchten.
Das O in OLED steht für „organisch“. Tatsächlich verwenden alle Hersteller aber weder tierische noch pflanzliche Komponenten. OLEDs bestehen aus zwei Glasscheiben. Auf diese werden während der Produktion sehr dünne Schichten aus kohlenwasserstoffbasierten Chemikalien aufgedampft. Kohlenwasserstoff zählt zu den organischen Chemikalien, daher erklärt sich der Name. Die Produktion ist hightech. Die zahlreichen Schichten, die das Licht erzeugen, sind dünner als ein menschliches Haar, das 1000 Mal der Länge nach geteilt wurde. Tatsächlich werden in der Produktion einzelne Atome aufeinandergestapelt, um später das natürliche Licht zu erzeugen.
Normalerweise wird eine Schicht Aluminium als Kathode verwendet, weshalb die OLED im ausgeschalteten Zustand wie ein Schminkspiegel aussieht. Ersetzt man das Aluminium durch Silber, das nach dem Verdampfen nicht so stark reflektiert, erscheint die OLED transparent. Diese Möglichkeit, Licht aus einem scheinbar durchsichtigen Glas zu erzeugen, ohne dass die Lichtquelle im ausgeschalteten Zustand sichtbar ist, lässt sich nur mit dieser Technik erreichen.
In die Fassade integriert, ist intelligentes Glas in der Lage, Energiekosten zu senken, denn Sonnenlicht kann je nach Bedarf entweder geblockt oder durchgelassen werden. Zudem kann solch ein Glas gerade in Gebäuden mit großen Glasfassaden eine echte Alternative zu mechanischen Jalousien sein. Und wenn die hierzu nötige Technologie aus dem Gehäuse direkt in das Glas wandert, spart man sogar Platz, der sich so für andere Dinge nutzen lässt. Gearbeitet wird auch an speziellen Beschichtungen, das Glas entspiegelt und selbstreinigend macht. Diese Beschichtungen könnten beispielsweise die Leistungsfähigkeit von Solarzellen erhöhen und so die Gewinnung von Sonnenenergie deutlich steigern. Leider sind viele dieser Entwicklungen noch nicht über das Prototypenstadium hinausgekommen und haben Marktreife erlangt. Und häufig sind die Material- und Installationskosten zu hoch und die Lebensdauer noch zu kurz.