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Chemische Unterhaltungen: Intelligente Fenster aus Berliner Blau

Mit einem schon vor mehr als 300 Jahren erstmals hergestellten Pigment lässt sich Glas elektrisch abdunkeln und wieder aufhellen. Das gelingt sogar im Heimversuch.
Elektrochrome Gläser, die sich stufenlos elektrisch abdunkeln oder aufhellen lassen, finden etwa bei Flugzeugfenstern ­kommerzielle Verwendung. Andere Einsatzgebiete sind Gebäudeverglasungen und selbstabblendende Autorückspiegel.

Energiesparen ist eine wichtige Methode, der weltweiten Klimaerwärmung entgegenzuwirken. Viel Energie verbraucht zum Beispiel das Heizen oder Kühlen von Gebäuden. Das gilt insbesondere für solche mit modernen, großflächigen Verglasungen, durch die im Sommer das Sonnenlicht fällt und im Winter Wärme nach draußen entweicht. Hier werden heute schon vielfach "intelligente Fensterscheiben" eingesetzt, die sich elektrisch abdunkeln oder aufhellen lassen. Solche "smart windows", wie sie auf Englisch heißen, können die Durchlässigkeit für Sonnenlicht von 77 auf 8 Prozent und für Wärme von 56 auf 6 Prozent verringern. Dadurch lässt sich der Energieverbrauch eines Gebäudes teils um mehr als 30 Prozent senken.

Grundlage intelligenter Fensterscheiben sind so genannte elektrochrome Materialien, die beim Anlegen einer elektrischen Spannung ihre Farbe ändern. Sie werden auf das Glas aufgetragen. Dieses muss allerdings Strom leiten, was für normales Fensterglas, das im Wesentlichen aus Siliciumdioxid besteht, nicht zutrifft. Deshalb wird es mit transparenten, elektrisch leitenden Oxiden wie Indiumzinnoxid (ITO, nach englisch: indium tin oxide) oder neuerdings fluor­dotiertem Zinnoxid (FTO) beschichtet, das kostengünstiger und thermisch stabiler ist ...

Herstellung von "Modell-smart windows" aus Berliner Blau

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  • Quellen

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Itaya, K. et al.: Electrochemistry of Polynuclear Transition Metal Cyanides: Prussian Blue and its Analogues. In: Accounts of Chemical Research 19, S. 162–168, 1986

Kraft, A.: On the Discovery and History of Prussian Blue. In: Bulletin for the History of Chemistry 33, S. 61–67, 2008

Mortimer, R. J.: Electrochromic Materials. In: Chemical Society Reviews 26, S. 147–156, 1997

Rowley, N. M., Mortimer, R. J.: New Electrochromic Materials. In: Science Progress 85, S. 243–262, 2002

Somani, P. R., Radhakrishnan, S.: Electrochromic Materials and Devices: Present and Future. In: Materials Chemistry and Physics 77, S. 117–133, 2002

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