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Elektrochromie : Elektrischer Strom als Jalousie

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Geteilter Himmel: Links bietet das verdunkelte Glas einen kontrastreichen Ausblick ins Vogtland, während die unverschattete rechte Seite etwas flauer aussieht Bild: Schiffhauer

In Plauen hat man mit der Produktion großer Fenster angefangen, die sich durch elektrischen Strom abdunkeln lassen. Dieses Konzept der Elektrochromie macht Jalousien zum Beschatten überflüssig.

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          Als Anfang September die ersten Glasscheiben eine Beschichtungsanlage im vogtländischen Plauen verließen, hat Hartmut Wittkopf besonders kritisch hingeschaut. Für den promovierten Chemiker erfüllte sich damit der Traum einer 20 Jahre langen Entwicklung: „Nun können wir in einem großen Maßstab Glas herstellen, dessen Durchlässigkeit für Licht und Wärme sich elektrisch verändern lässt.“ Zehn Patente stecken im EControl-Glas, mit dem das Unternehmen den klassischen Sonnenschutz mechanischer Jalousien und verschattender Markisen verändern und den Architekten neue Gestaltungsmöglichkeiten an die Hand geben will.

          Elektrochromie nennt sich das dahinter stehende Prinzip, dank dessen ein Material unter Strom seine Farbe ändert. Doch was im Labor schon seit 1953 bekannt ist und seit mehr als einem Jahrzehnt im kleinen Maßstab beispielsweise in der Autoindustrie wie beim Maybach eingesetzt wird, das sperrte sich bislang gegen den Einsatz in großflächigen Fensterscheiben. Doch nun stellen sie in Plauen diese schaltbare Verglasung mit einer Breite von bis zu 2,5 Meter her und wollen sie im kommenden Frühjahr auf 3,3 Meter bringen.

          So geheim wie das Coca-Cola-Rezept

          Im Aufbau ähnelt das Elektroglas herkömmlichem Isolierglas. Die nach innen weisende Scheibe ist ein Glas mit üblicher Wärmedämmbeschichtung, das durch einen mit dem Edelgas Argon gefüllten Zwischenraum von der neuartigen elektrochromen Sandwichscheibe in zwölf bis 16 Millimeter Abstand getrennt ist. Dieses Verbundglas ist etwa neun Millimeter stark und besteht aus zwei beschichteten Scheiben, die durch ein elektrisch leitendes Polymer („Elektrolyt“) miteinander verbunden sind.

          Schicht für Schicht: Auf das Sputtern folgt das Laminieren in einem Reinraum
          Schicht für Schicht: Auf das Sputtern folgt das Laminieren in einem Reinraum : Bild: Schiffhauer

          Eine dieser Glasscheiben ist mit Wolframoxid beschichtet, die andere ebenfalls mit einem Metalloxid, dessen genaue Zusammensetzung so geheim ist wie das Coca-Cola-Rezept. Im Normalzustand zeigt sich Wolframoxid annähernd farblos. Wird jedoch eine Gleichspannung von knapp fünf Volt an die beiden Metalloxidbeschichtungen des Sandwichglases angelegt, so wandern positiv geladene Lithium-Ionen zur Gegenelektrode, die mit Wolframoxid beschichtet ist. Dieses wiederum wandelt sich dadurch zu Wolframblauoxid in der namengebenden Farbe, die je nach Oxidationsgrad zwischen Dunkelblau und Dunkelviolett changiert. Eine Umkehrung der Stromrichtung kehrt auch diesen Prozess um: Das Glas wird wieder hell.

          Superfeiner Staub

          Vor Erfindung von LCDs wollte man diesen Effekt für Displays nutzen, doch schon für die Sekundenanzeige einer Uhr ist er zu langsam. Dann baute die Autoindustrie dieses Glas in Sonnendächer ein, die sich durch Steuerung mittels Fotosensor dynamisch dem jeweiligen Licht anpassen. Doch der Weg zu größeren Scheiben war steinig. Fensterglas stellt hohe Ansprüche an den klaren und ungetrübten Blick nach draußen. Die Einfärbung muss gleichmäßig über eine große Fläche geschehen, ohne dass sich durch die über längere Entfernungen lahmende Kraft der Elektrizität störende Abschattungen in den Ecken bilden - vergleichbar mit dem Tunnelblick, den mäßig korrigierte Objektive in der Fotografie zeigen. Zudem hat die elektrisch leitende Kunststofffolie mindestens ein Vierteljahrhundert UV-Licht zu widerstehen, ohne den klaren Durchblick durch Streuung in einen matten Abglanz zu trüben. Nicht zuletzt sollte die Produktion des Schaltglases auf den selben Maschinen erfolgen, mit denen auch herkömmliches Wärmeschutzglas metallbeschichtet wird.

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