Den Ausgleich zwischen Witterungsverhältnissen und unseren eigenen Temperaturbedürfnissen zu schaffen ist eine der Hauptaufgaben von Gebäudefassaden. Dazu gehört die Regulation von Licht, Temperatur, Feuchtigkeit, Wind, Schall u.v.m. Die konventionelle Herangehensweise ist, die externen Einflüsse so gut wie möglich durch Fassaden zu dämpfen und das gewünschte Innenraumklima mithilfe von Gebäudetechnik zu erreichen. Intelligente Fassadensysteme übernehmen einen Teil der Gebäudetechnik und sorgen für mehr Effizienz, Nachhaltigkeit und Kostenreduzierung.
Smartes Glas
Eine solche Resonanz kann beispielsweise über die Verglasung erfolgen. Ein Beispiel dafür ist elektrochromes Glas. Durch die Änderung der auf die Glasscheibe aus geübten Spannung kann die Glastönung gesteuert werden, wodurch sich die Lichtintensität und die durchgelassenen ultravioletten und infraroten Strahlen durch diese Materialien verändern. Die dynamische Färbung wird von einem intelligenten Kontrollsystem gesteuert, das mithilfe von Sensoren die Tönung automatisch an die Lichtverhältnisse anpasst.
Ein weiteres innovatives Produkt ist die integrierte, unsichtbare Heizungslösung, die sowohl für visuelle als auch thermische Kontrolle sorgt. 1986 wurde E-Glas in Finnland entwickelt und ist so konzipiert, dass es Wärme aus dem Glas liefert. Elektrischer Strom und eine Schicht aus Metalloxiden, die auf einer Oberfläche des Glases aufgebracht werden, tragen je nach Art der Anwendung und der Glasstruktur zur Erwärmung des Raums bei und verhindern gleichzeitig Kondensation und sogar Schneeschmelze.
Auch selbstreinigendes Glas ist heute bereits Realität. Während des Herstellungsprozesses wird eine transparente Beschichtung aus hydrophilen (wasserliebend; starke Wechselwirkung mit Wasser) und photokatalytischen (durch Licht ausgelöste chemische Reaktion) Mineralien auf die Oberfläche aufgebracht. Die UV-Strahlung löst die Zersetzung von organischem Schmutz aus, das Wasser bildet eine Schicht über dem hydrophilen Glas und spült organischen Schmutz und mineralische Stoffe einfach ab.
Smarte Gebäudehüllen
Vor einigen Jahren schufen Architekten des Institute for Advanced Architecture of Catalonia (IAAC) „Translated Geometries“, ein reaktionsfähiges Modell, das aus einem Dreiecksmosaik besteht und Polymere mit Formgedächtnis verwendet, die es dem Material ermöglichen, durch externe und kontrollierte Stimuli die Phase zu wechseln und so bei Hitzeeinwirkung einen weichen und flexiblen Zustand zu erreichen. Das System basiert auf einem innovativen Ansatz für die thermischen Prinzipien von Trombe-Wänden (Kombination aus einer Kollektor und Speicherwand zur passiven Nutzung der Sonnenenergie) und ist aber etwa fünfmal leichter, um strukturelle Überlastungen in Gebäuden zu vermeiden.
Die Fassade des von Splitterwerk Architekten und Arup entwickelten Projekts besteht aus Mikroalgen, die in gläsernen Fassadenelementen kultiviert werden und Wärme für den Gebäudebetrieb sowie Biomasse für die Lebensmittel und Pharmaindustrie erzeugen. Begünstigt durch direktes Sonnenlicht erwärmen die kleinen Zellen, die schnell wachsen, das Wasser, und diese Wärme wird vom System aufgefangen und zur Nutzung im Gebäude gespeichert. Die Fassade kann durch das kontinuierliche Wachstum der Algen auch ihre Farbe ändern und wird so dynamisch.
Das „prosolve370e“, von Allison Dring und Daniel Schwaab in Berlin entwickelt, ist ein imposantes architektonisches Modul, das die Luftverschmutzung in Städten reduzieren kann. Das Material enthält Titandioxid, das die Luft wirksam von Giftstoffen filtert, indem es schwammartige freie Radikale freisetzt, die die Schadstoffe beseitigen. Die Fliesen absorbieren und neutralisieren die Luftschadstoffe.
