Vi har vant oss vid att moderna fönster sparar både energi och skyddar mot starkt solljus. Men snart kommer nästa generations fönster med transparant intelligens. Det handlar om fönster som kan anpassa graden av sol- och insynsskydd efter olika behov. Och det handlar om fönster med touch screen-funktioner och inbyggda elproducerande solceller . Välkommen till framtiden!
Vi kanske inte tänker på det, men från och med 1970–1980-talet är våra fönster inte bara visuella öppningar mot den yttre verkligheten.
– Fönstren börjar också innehålla material och funktioner som både spar energi och skärmar av oönskat och bländande solljus. Fönstren har blivit multifunktionella.
Det berättar Mikael Ludvigsson teknisk doktor i oorganisk kemi vid Glasforskningsinstitutet, Glafo, ett dotterbolag inom SP, Sveriges tekniska forskningsinstitut. Mikael forskar på planglasets olika användningsområden och då speciellt hur kombinationer av olika transparenta material ger nya spännande funktioner.
Det var när man började att lägga skikt av metaller och olika metalloxider mellan två eller tre glasskivor som dagens moderna energiglas föddes. Man pratar om två- eller treglasfönster – eller energiglas.
I dag släpper energiglasen igenom nästan lika mycket ljus som vanliga glasrutor samtidigt som glasets funktionella beläggning reflekterar tillbaka den största delen av den infraröda värmestrålningen till rummet.
Det är utvecklingen av energiglaset med dess låga U-värden och avancerade solskyddsbeläggningar som bland annat gjort de stora glasväggarna i dagens kontorskomplex möjliga.
Oönskat solljus reflekteras bort
Principen för solskydd är nästan densamma som för energifönster, men omvänd. Här är det oönskat solljus utifrån som reflekteras bort med hjälp av olika silverbaserade beläggningar. De fyra stora aktörerna för planglas – Pilkington, Saint Gobain, AGC samt det amerikanska företaget Guardian – levererar alla planglas med solskydd i svaga nyanser från silver och rosa till grönt och blått.
Nu kommer också det variabla transparenta glaset som släpper in solens strålar i sitt ljusa läge och minskar solens instrålning i sitt mörkvioletta läge. Försök har redan gjorts i olika demonstrationsinstallationer.
– Men de två stora aktörerna inom området – det Uppsalabaserade innovationsföretaget ChromogGenics och det multinationella företaget Saint Gobain – räknar med ett kommersiellt genombrott för tekniken först under år 2015, säger Mikael Ludvigsson.
Den variabla transparenta glasrutan har ett mellanskikt, en så kallad elektrokrombeläggning. Genom att lägga på en låg elektrisk spänning ändrar fönstrets mellanskikt färg. På så sätt kan fönstret släppa igenom just så mycket ljus som önskas. Regleringen kan ske manuellt eller automatiskt exempelvis med hjälp av en givare som mäter ljusets intensitet.
Spänning låses automatiskt
När en viss spänning har uppnåtts kan färgnivån låsas automatiskt så att man inte behöver mata på med mer spänning.
Fördelarna i en bilhall är lätta att se. Ett väl avvägt ljus framhäver naturligtvis produkterna i god dager. Men det handlar också om stora energibesparingar. Sommartid behöver man exempelvis inte ventilera och luftkonditionera bort lika mycket oönskad värme i hallen.
Idag har utvecklingsföretaget ChromoGenics 16 anställda. Men företaget står i startgroparna för att skala upp till en större produktion med sikte på den internationella marknaden.
Glas med variabelt insynsskydd
En annan intressant produkt – men som ännu är för dyr för den stora marknaden – är ett glas som kan variera mellan full genomsläpplighet och ett mjölkaktig utseende som påminner om frostat glas. Effekten åstadkoms med hjälp av en polymerfilm mellan två glasytor. Även här regleras glaset med hjälp av en strömbrytare eller dimmer.
Glaset förevisades i år i Smart Housings Smålands bostadsprototyp under Almedalsveckan. Smart Housing Småland är en innovationsmiljö kopplad till Glafo, SP, Linnéuniversitetet i Växjö, Jönköpings högskola, alla tre småländska regionförbund, respektive länsstyrelser samt småländska företag inom trähusindustrin och industrierna för planglasfönster.
I Smart Housing samarbetar med andra ord forskningsinstitut och högskolor med den småländska planglasindustrin och med regionens träbyggnadsföretag för att utveckla bostadsbyggandet och användningen av glas och trä.
Det är nog bara fantasin som sätter gränser för vilka användningsområden som kan bli aktuella för kombinationen transparent och insynsskyddat glas: konferensrum, toaletter, i stället för gardin i bostäder...
Touch screen i fönsterglas
Smart Housing Småland har även visat upp fönsterglas som hämtat inspiration från mobiltelefonapplikationer och transparenta bildskärmar. Från en prototyp går det att sätta på och stänga av belysning, reglera fläkten och styra en musikanläggning.
– Vi ville väcka tankar inom branschen. Faktum är att vi har glas överallt omkring oss – och inte bara i glasrutor utan även i våra smartphones, datorer och paddor. Vad händer om man bygger in fler funktioner i fönsterglaset? En del är utopiskt medan annat är givet, säger Mikael.
När man pratar om glasets framtid så går det inte att gå förbi solcellstekniken. Det finns inget material som idag kan ersätta glas som skydd i solcellerna mot vatten, luft och repor. Eller för den delen i mobiler, datorer och teveapparater.
Solceller i fönsterglas
Just nu finns det olika forskningsspår. Dels forskas det mycket på att ta fram tunnare, starkare och mer tåligt glas. Dels försöker forskare att få fram transparenta solceller som kan integreras i fönsterglas.
– En klar Nobelpriskandidat om tekniken skulle slå igenom i större skala och vi skulle få osynliga solceller i våra fönsterrutor, säger Mikael.
Fakta: Smart Housing
Smart Housing Småland är en innovationsmiljö kopplad till Glafo, SP, Linnéuniversitetet i Växjö, Jönköpings högskola, alla tre småländska regionförbund, respektive länsstyrelser samt småländska företag inom trähusindustrin och industrierna för planglasfönster.
