Kürzlich schrieb mein Kollege David Waterworth über ClearVue, ein Unternehmen mit Sitz in Perth, Australien, das herstellt Photovoltaik-Solarfenster das sieht von außen klar aus. In Davids Artikel vom Juni zitiert er Victor Rosenberg, Vorstandsvorsitzender von ClearVue, der behauptet, die Technologie des Unternehmens stelle einen Paradigmenwechsel in der Art und Weise dar, wie Glas in der Bau-, Automobil- und Landwirtschaftsindustrie verwendet wird.
„Glas wird nicht mehr nur ein Baubestandteil sein, sondern eine erneuerbare Energiequelle“, sagte Rosenberg. Er fügte hinzu, dass er mit Amortisationszeiten von weniger als einem Jahr und einer Produktlebensdauer von über 30 Jahren rechnet. „Energieeffiziente, energieerzeugende Fenster, die erstaunlich klar und verzerrungsfrei sind.“ Behauptungen sind schön und gut. Jedes Unternehmen möchte seine Produkte in die Höhe treiben, in der Hoffnung, neue Kunden zu gewinnen. Aber wo ist der Beweis dafür, dass diese Behauptungen realistisch sind?
Während einer zweijährigen Studie über ClearVue-Fenster, die in das Dach und die vertikalen Wände von Gewächshäusern an der Murdoch University in Perth eingebaut wurden, stellten Forscher am Environmental Technology Center der Schule, das Teil der School of Science, Technology, Engineering & Mathematics ist, fest, dass ClearVue klar ist Die Solarverglasungstechnologie sorgt für eine gleichmäßige Energieerzeugung und einen erheblich geringeren Energieverbrauch. Sie erzeugt Strom mit Raten von bis zu 19 Kilowattstunden pro Tag und gleicht etwa 40 % der Energiekosten aus.
Diese Gewinne sind auf die bahnbrechenden Fluoreszenzpartikeltechnologien von ClearVue zurückzuführen. Die transparente Zwischenschicht des Panels ist mit Nano- und Mikropartikeln durchsetzt, die die auf die Glasoberfläche auftreffende Sonnenenergie in Richtung der Solarzellen verteilen, die sich an den Grenzen der Isolierglaseinheiten (IGUs) befinden, sodass Sonnenenergie auch dann genutzt werden kann, wenn die Sonne nicht scheint direkt auf die IGU strahlen.
Als Referenz verglichen die Forscher die Leistung des ClearVue-Solarglases mit einer herkömmlichen Solaranlage auf dem Dach in der Nähe. Sie fanden heraus, dass herkömmliche Solarmodule auf Dächern zwar unter perfekten Bedingungen eine bessere Leistung als klare Solarverglasungen erbringen, die klaren Solarmodule jedoch unter widrigen Bedingungen, wie Regentagen, eine bessere Leistung erbringen. Die Fenster, die vertikal und auf dem Dach des Gebäudes installiert sind, ermöglichten laut Australien im Vergleich zu Dachpaneelen die Erfassung des Sonnenlichts aus verschiedenen Winkeln Immobilientribüne.
„Seit Jahren wird über Solarverglasungslösungen gesprochen, doch bisher wurde kommerziell erhältliches Klarsicht-Solarglas für gewerbliche Gebäudefassaden nicht in einer realen Umgebung für ausführliche Studien getestet“, sagt Clifton Smythe, der Hauptgeschäftsführer von ClearVue Entwicklungsbeamter.
„Die einzige Langzeitinstallation dieser Art hat gezeigt, dass die Solarenergiegewinnung mit ClearVue-Solarverglasungslösungen nicht nur auf vertikalen Flächen möglich, sondern zu jeder Jahreszeit effektiv ist. Jede Installation ist einzigartig, daher variieren die Ergebnisse je nachdem, wie anspruchsvoll der Energieverbrauch für ein bestimmtes Gebäude ist und wo und wie die Solarverglasung an einem Gebäude installiert wird.“
Die Studie wurde am 12. Juli 2023 in der Zeitschrift veröffentlicht MPDI. In den abschließenden Absätzen schrieben die Forscher:
„Neuartige hochtransparente Solar-PV-Fenster in verschiedenen Designkonfigurationen wurden über einer Gewächshausgebäudehülle eingesetzt und im Feld getestet, um ihre Energiegewinnungstrends und ihr Leistungspotenzial zu untersuchen. Die fensterintegrierte Photovoltaik wurde entwickelt, um 3D-strukturierte, individuell geformte PV-Module zu verwenden, die rund um Fensterrandbereiche angeordnet sind und außerdem eingebettete, auf Glas basierende, lumineszierende Solarkonzentratorpaneele und spektral selektive optische Beschichtungen enthalten.
„Es hat sich gezeigt, dass sich die Eigenschaften des Energiegewinnungsverhaltens von denen unterscheiden, die normalerweise bei konventioneller Photovoltaik zu beobachten sind, wobei einige Fensterkonstruktionen eine starke Leistung in Bezug auf die Stromerzeugung und die Energieproduktionsleistung während der gesamten Jahreszeit, auch bei widrigen Wetterbedingungen, zeigen.“ Wir fanden heraus, dass doppelte Zwischenschicht-Solarfensterkonstruktionen im Vergleich zu einschichtigen Fenstern mit geringerer Trübung und geringerem Konzentrations-Dicken-Produkt der in Polyvinylbutyral eingebetteten Lumineszenzmaterialien eine stabilere Energiegewinnungsleistung lieferten.
„Obwohl weitere Studien erforderlich sein werden, um Solarfensterdesigns im Hinblick auf die Energieausbeute weiter zu optimieren, haben die hochtransparenten ClearVue-Solarfenster der aktuellen Generation eine deutliche (~40 %) Reduzierung der Energieverbrauchsintensität von Solargewächshäusern im Vergleich zu gezeigt eine konventionell verglaste Alternative. Es wurde über neue Methoden berichtet, die zur Identifizierung und Quantifizierung designabhängiger Feldleistungsunterschiede bei Solar-PV-Fenstern geeignet sind. Es hat sich gezeigt, dass innovative hochtransparente Agri-PV-Baumaterialien die Betriebskosten in einer Forschungsgewächshausumgebung senken, die in einem gemäßigten Klima gebaut wurde.
„Die Installation von ClearVue-Solarfenstern zeigte seit der Installation im April 2021 über mehrere Monate hinweg eine recht stabile tägliche Energieausbeute und kleine langfristige Reduzierungen der Energieausbeute.“
Es wurde festgestellt, dass ClearVue-Fenster etwa 70 % des verfügbaren Sonnenlichts durchlassen, was der Menge entspricht, die herkömmliche Fenster durchlassen. Dies trägt dazu bei, dass ein mit Fenstern ausgestattetes Gebäude nahezu gleich aussieht, obwohl seine Fenster auch zur Stromerzeugung genutzt werden. Dadurch könnten ClearVue-Fenster für den Einsatz in historischen Gebieten geeignet sein, in denen das äußere Erscheinungsbild von Gebäuden eine wichtige Rolle spielt.
Letztendlich kann der Einbau von ClearVue-Photovoltaikglas dazu beitragen, den Energiebedarf eines Gebäudes zu senken. Weniger Stromimporte aus dem lokalen Energienetz bedeuten niedrigere Stromrechnungen und geringere Gesamtemissionen des Gebäudes. Die Studie der Murdoch University demonstrierte die einzigartigen Eigenschaften der ClearVue-Photovoltaikfenster in landwirtschaftlichen Anwendungen.
Die Technologie des Unternehmens lässt das Spektrum des Sonnenlichts, das für die Photosynthese in Pflanzen unerlässlich ist, weitgehend ungehindert passieren. Die Photovoltaikfunktion der Fenster ist auf Wellenlängen ausgelegt, die für den Pflanzenanbau unkritisch sind. „Infrarot- und Ultraviolettstrahlen werden mithilfe eines spektral selektiven Films gefiltert und durch eine Nanopartikel-PVB-Zwischenschicht in Richtung Solarzellen gestreut“, sagt das Unternehmen.
ClearView Smart Fassadensystem
Bei ClearVue geht es um mehr als nur Photovoltaikfenster. Es wurde ein komplettes intelligentes Gebäudefassadensystem entwickelt, das eine vollständige Kontrolle darüber ermöglicht, wie viel Tageslicht in jeden Raum gelangt, basierend auf den Vorlieben derjenigen, die den Innenraum nutzen. Digitale Steuerungen sind mit Google- und Apple-Apps verbunden, um Lösungen für die Komfortsteuerung der Bewohner zu schaffen, die mit dem Managementsystem eines Gebäudes verknüpft sind.
Die Technologie von ClearVue schafft eine intelligente, grüne Infrastruktur mit der Fähigkeit, IoT-Konnektivität und Intelligenz in die gebaute Umgebung zu integrieren, von Hochhausfassaden bis hin zu Gewächshäusern. Stellen Sie sich die Möglichkeiten vor, sagt das Unternehmen auf seiner Website.
Das wegnehmen
Mit finanzieller Unterstützung der Regierung von Westaustralien finalisiert ClearVue nun seine Lieferkette und errichtet in Perth eine Produktionsanlage für fortschrittliche Photovoltaik- und Nanopartikelkomponenten für die kommerzielle Produktion seiner Photovoltaikfenster.
Da die Ergebnisse eines Peer-Review-Forschungsprojekts zeigen, dass ClearVue-Fenster bis zu 40 % des elektrischen Energiebedarfs eines Gebäudes decken können – genug, um die Kosten für die Photovoltaik in etwa einem Jahr wieder hereinzuholen – erwartet das Unternehmen eine starke Nachfrage nach seinen Produkten.
Wann das Unternehmen seine Fenster auch auf Märkte außerhalb Australiens exportieren will, ist noch nicht bekannt, aber da sich die Nachricht in der Architektur- und Baugewerbebranche herumschlägt, kann man mit großem Interesse aus der ganzen Welt rechnen.
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