Optimierung fluiddurchströmter Glasfassadenelemente

Problemstellung

Neuartige Fassadenelemente könnten in zukünftigen energieautarken Gebäuden zu erheblichen Energieeinsparungen bei der Raumklimatisierung führen. Dabei handelt es sich um innovative Dreifachverglasungen, bei denen im Vergleich zu gängigen Dreifachverglasungen im inneren Scheibenzwischenraum ein Wasser-Glykol-Gemisch zirkuliert. Die einfallende Sonnenstrahlung wird in diesem fluiddurchströmten Scheibenzwischenraum teilweise absorbiert, sodass weniger solare Strahlung in den Raum gelangt, die ansonsten für dessen Aufheizen sorgen kann.

Zielsetzung

Ziel ist die Weiterentwicklung/Optimierung der innovativen Fassadenelemente im Hinblick auf den Einsatz in energieautarken Gebäuden. Potentielle Lösungsansätze sind zum einen die stärkere Absorption der Sonnenstrahlung durch eine elektrokrome Schicht zu realisieren. Diese Schicht kann mittels einer elektrochromen Farbreaktion gezielt abgedunkelt werden und in dem Fassadenaufbau als Folie zwischen den beiden Scheibenzwischenräumen der Dreifachverglasung integriert werden. Zum anderen stellen Nanofluide (Nanopartikel dispergiert in einem Basisfluid) eine Möglichkeit dar die Strahlungsabsorption des zirkulierenden Fluides zu verbessern. Mittels Nanopartikel können die thermophysikalischen Eigenschaften des Basisfluids optimiert werden. Für den Einsatz in energieautarken Gebäuden ist außerdem ein Anschluss der Fassadenelemente an den Wasserkreislauf des Gebäudes zu untersuchen.