Op 10 oktober was de officiële opening van de speciale ‘pilot-demonstratielijn’ voor slimme ramen bij Brightlands Materials Center (onderzoekssamenwerking tussen TNO en provincie Limburg). Deze ramen bevatten een, door TNO ontwikkelde, transparante thermochrome coating, die boven een bepaalde temperatuur automatisch schakelt tussen het doorlaten en blokkeren van zonnewarmte. Hierdoor blijft de zonnewarmte in de zomer buiten en wordt deze in de winter binnengelaten. De ramen beperken het energieverbruik en daarmee kosten voor verwarming en koeling. Met deze demonstratielijn schaalt TNO de ontwikkeling op om de toepassing van de slimme thermochrome ramen voor verschillende soorten gebouwen verder te testen.

Om in 2050 klimaatneutraal te kunnen zijn moeten gebouwen in Nederland flink verduurzamen. De gebouwde omgeving in Nederland is nu nog verantwoordelijk voor 40% van het energieverbruik, en bijna een derde van de CO2-emissies. De energievraag van een gebouw wordt sterk beïnvloed door de ramen en daar biedt TNO’s innovatie uitkomst.

Thermochrome coating

Het actieve materiaal in het slimme raam is thermochroom. Dit betekent dat bij een bepaalde temperatuur de optische eigenschappen ervan veranderen. TNO en partners hebben het materiaal ontwikkeld voor een goede doorzichtigheid en met een schakeltemperatuur van rond de 20°C, waarbij alleen de transparantie voor infraroodlicht verandert.

Daarmee is het raam geoptimaliseerd om zoveel mogelijk energie te besparen, terwijl het transparant blijft voor het menselijk oog. Het schakelen gebeurt autonoom en is een intrinsieke eigenschap van het gecoate glas, zodat het raam in gewone kozijnen kan worden geplaatst, zonder speciale installatie-eisen.

SunSmart-slim-raam

De transparante thermochrome coating in het glas schakelt tussen het doorlaten en blokkeren van zonnewarmte.
Pascal Buskens, principal scientist innovatieve materialen bij TNO “Onze coating is uniek. De meeste partijen die zich met schakelbare ramen bezighouden, richten zich op elektrisch geschakelde systemen. Die zijn over het algemeen complexer en duurder en moeten door de gebruiker zelf geschakeld worden.”

Lagere energierekening en minder CO2

Uit eerdere labtests blijkt dat het gebruik van deze coating tot een lager energieverbruik kan leiden ten opzichte van het huidige standaard HR++ glas. Deze berekeningen laten een besparing zien van gemiddeld ongeveer 500 euro en 400 kilo CO2-uitstoot per gemiddelde woning per jaar in Nederland. De verwachting is dat een gemiddeld huishouden de investering in vijf tot zeven jaar terugverdient.

Demonstratielijn

De werking van de coating is inmiddels aangetoond, maar het proces is nog niet gereed voor inzet bij productie op grote schaal; daar is de demonstratielijn voor. Deze lijn is voorzien van technologie die de industrie ook gebruikt en bevat een wasstraat, coatingmachine en hightech oven. Het volgende doel is om de coating op een industrieel relevante wijze toe te passen op een glasoppervlak van 1 bij 1 meter.

“Op het moment dat we laten zien dat we de ramen op pilot-schaal kunnen produceren, wordt de technologie voor commerciële partijen interessant. We verwachten dat de thermochrome ramen uiterlijk 2025 klaar zijn voor de markt,” aldus Buskens.