Toronto - Angesichts der aktuellen Strom- und Gaspreise sind Maßnahmen zum Energiesparen so dringend benötigt wie nie. Forschenden der Universität Toronto könnte in Sachen Energieeffizienz jetzt ein wichtiger Durchbruch gelungen sein - inspiriert von Tintenfischen!

"Gebäude verbrauchen eine Menge Energie, um zu heizen, zu kühlen und die Räume zu beleuchten", sagt Raphael Kay, der vor Kurzem seinen Master in Maschinenbau an der Fakultät für Angewandte Natur- und Ingenieurwissenschaften gemacht hat und Hauptautor der neuen Studie ist, die in der Zeitschrift PNAS veröffentlicht wurde.

Genauer gesagt verbrauchen Gebäude 32 Prozent des weltweiten Energiebedarfs. Tendenz steigend!

Um diese Energie einzusparen, entwickelten die Wissenschaftler Fenster, deren "flüssige" Oberfläche die Wellenlänge, die Intensität und die Streuung des einfallenden Lichts regulieren können.

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Die mehrschichtigen Flüssigkeiten in dem Glas resorbieren das Sonnenlicht. Das Ergebnis: Der Prototyp reduzierte den Energiebedarf bereits um 43 Prozent!

Die Inspiration für die "flüssigen" Fenster entstammt der Tierwelt. Genauer der Unterwasserwelt, denn hier leben die wahren Künstler, wenn es um schnelle Farbänderungen geht: Tintenfische! Die Kopffüßer sind Meister der Tarnung, da sie blitzschnell ihre Hautfarbe zu mehreren Farben und Mustern ändern können.

Aber wie genau funktioniert jetzt so ein Energiespar-Fenster?

Ganz einfach erklärt funktioniert das Fenster wie folgt: Scheint Sonne direkt auf eines der Fenster, kann das "flüssige" Glas die Lichtdurchlässigkeit dahinter beeinflussen, indem es seine Farbe ändert.

Die Impuls-Verteilung der Pigmente wird dabei über ein Pumpensystem simuliert. Die unterschiedlich farbigen Flüssigkeiten geraten so an Ort und Stelle und können den Lichteinfall steuern.

Die Prototypen bestehen aus flachen Kunststoffplatten, die mit einer Reihe von millimeterdicken Kanälen durchzogen sind, durch die Flüssigkeiten gepumpt werden können.

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"Mitten am Tag im Winter möchte man wahrscheinlich beides einlassen - aber mitten am Tag im Sommer möchte man nur das sichtbare Licht und nicht die Wärme einlassen", so Kay. "Aktuelle Systeme können dies in der Regel nicht - sie blockieren entweder beides oder keines davon."

Im ersten Versuch schafften es die Forschenden, im Vergleich zu herkömmlichen elektrochromen Systemen, 75 Prozent weniger Wärme-, 25 Prozent weniger Beleuchtungs- und 43 Prozent weniger gesamte Betriebsenergie zu verbrauchen.

Die Wissenschaftler der Universität Toronto sind von der Marktfähigkeit ihrer Entwicklung überzeugt. Grund dafür seien die zahlreichen Vorteile im Vergleich zu herkömmlichen "intelligente" Gebäudetechnologien.

Keine andere Methode biete derartige Vielseitigkeit und großflächige Kontrolle, so die Wissenschaftler. Zudem berge das "flüssige" Fenster noch weitere Vorteile, wie beispielsweise günstige Materialkosten, da das Ganze aus "einfachen, handelsüblichen Komponenten" bestehe.

Mit nur einer Schicht des Tintenfisch-Glases sollen Energiekosten von bis zu 25 Prozent eingespart werden können. Zwei Schichten sollen sogar bis zu 50 Prozent Ersparnis ermöglichen.