nieuws

Betongevel met sproeizonnecellen en slanke kozijnen van glasvezel

bouwbreed Premium

Betongevel met sproeizonnecellen en slanke kozijnen van glasvezel

Een kleurige muurschildering in zonnecellen, gespat op een betonnen gevel. Dat wordt mogelijk als de dromen van Alexander Wetzel van de universiteit in Kassel doorgang vinden. In die gevel zitten dan zeer energiebesparende slanke glasvezelkozijnen.

De eerste stappen op weg naar de energieopwekkende muurschildering zijn al gezet: veelkleurige sproeibare cellen bestaan al en in een gecontroleerde omgeving kunnen ze worden aangebracht op beton. Het geheel levert dan inderdaad stroom op. Het proces is echter nog arbeidsintensief en vraagt grote precisie, bijna een laboratoriumomgeving. Als het goed is, kunnen op termijn echter zelfs bestaande gebouwen met gevels van allerlei porositeiten worden voorzien van een energieopwekkend schilderij.

Dye-sensitized solar cells (DSC’s), ook wel Grätzel-cellen genoemd, zijn ontwikkeld door Michael Grätzel van de Technische Hogeschool in Lausanne. Tot nu toe worden ze uitsluitend toegepast op glas. De universiteit van Kassel ziet echter grote kansen voor zonnecellen op beton. Logisch, want veel gevels bestaan nu eenmaal uit stenige materialen. Bovendien heeft steen ten opzichte van glas allerlei voordelen, die zwaarder gaan wegen als het laatste materiaal toch niet doorzichtig wordt toegepast.

De prototypes van de betonnen zonnegevel bestaan uit beton met daarop een anode, een laag titaandioxide, de DSC-cellen en een transparante polymeer beschermlaag. Wanneer de zon de zonnecellen raakt, komt een elektron vrij, die door de titaniumoxide wordt overgedragen op de anode. Voor het prototype is een dichte betonsoort gekozen. Dit is in de praktijk natuurlijk niet altijd het geval, vooral niet als je je ook richt op bestaande gevels. De universiteit zoekt daarom nog naar voorstrijkmiddelen voor het beton die niet interfereren met de werking van de cellen. Ook moet het systeem nog worden geoptimaliseerd.

De glasvezelkozijnen komen uit de koker van de Technische Hogeschool in Dortmund. Docent Sebastian Seidelmann heeft met zijn team een kozijnprofiel ontwikkeld dat voor 80 procent bestaat uit glasvezel. De andere 20 procent is kunststof. Het is een uiterst slank en eenvoudig profiel, bestaande uit slechts één materiaal, dat in combinatie met triple glas een U-waarde heeft van 0,74 W/m2K voor een raam van een vierkante meter. De profielbreedte bedraagt dan slechts 26 millimeter. Om het geheel nog energiezuiniger te maken, wil de universiteit een iets breder profiel maken, van ongeveer 35 millimeter.

Dat is echter nog altijd ruimschoots smaller dan alle kunststofprofielen die nu in de handel te koop zijn.

Siliconenacrylaat

Een andere verbetering moet volgens Seidelmann komen uit de glasindustrie. Het glaspaneel wordt namelijk met siliconenacrylaat verlijmd op het kozijn. En siliconenacrylaat geleidt vrij goed. Dat betekent dat in de hoeken warmtelekken ontstaan. Volgens Seidelmann zou het kozijn een U-waarde van 0,5W/m2K kunnen halen als deze kit een even grote warmteweerstand had als de andere componenten.

Het profiel is zo ontworpen dat het vaste deel precies dezelfde vorm heeft als het te openen deel. Toekomstige fabrikanten hoeven dus slechts één matrijs te maken om met het systeem aan de gang te kunnen. Seidelmann geeft echter te kennen dat zich vooralsnog geen fabrikant heeft gemeld die met het systeem aan de slag wil. “Ze houden goed in de gaten wat we doen, maar tot nu toe wil niemand de eerste zijn die hiermee begint.”

Reageer op dit artikel