15. Juli 2019

Die Orchidee zum Vorbild genommen

Professor Stefan Schäfer demonstriert am Prototyp, wie der Sonnenschutz funktioniert:

Durch Auseinanderziehen des Stoffs entstehen Öffnungen, die Licht durchlassen. Foto: Sandra Junker.

Wissenschaftler der TU Darmstadt haben einen variablen Sonnenschutz entwickelt, der die Vorteile von Textilrollos und Jalousien vereint und gleichzeitig auch zur Lichtlenkung genutzt werden kann. Orchideenblüten lieferten das Vorbild für das neue System.

Am Anfang stand der Blick durchs Mikroskop. Marvin Kehl, wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Konstruktives Gestalten und Baukonstruktion am Fachbereich Bau- und Umweltingenieurwissenschaften der TU, studierte bestimmte Orchideenblüten und war fasziniert von den leichtgängigen und rückfedernden Gelenken der Blütenblätter. Wie könnte man diesen Effekt in das Bauwesen übertragen? Bald ergab sich eine Lösung: Das Prinzip lässt sich auf bestimmte Werkstoffe übertragen, zum Beispiel auf Stoff.

Öffnung auf Zug

Am Ende vieler Tests und Versuche steht nun ein variabler Sonnenschutz. Dafür wird eine Stofffläche im Lasercutting-Verfahren mit einem optimierten Muster aus kleinen, zueinander versetzten Kurven perforiert, die von der Form her an Zungen erinnern. Wird nun die gesamte Stoffbahn unter Zug genommen und gestreckt, klappen die so erzeugten „Gelenke" auf, die Stoffzungen wölben sich dreidimensional nach einer Seite auf, und es entstehen gleichförmige Öffnungen. Die Größe der Öffnungen geht dabei mit der Höhe der Zugkraft einher. Sie lassen auch bei geschlossenem Sonnenschutzrollo genug Licht ins Zimmer, ohne dass es innen zu einer Blendung kommt.

Stufenlose Regelung möglich

Durch unterschiedlich starken Zug lässt sich die Lichtmenge, die das Rollo durchlässt, im Gegensatz zu herkömmlichen, flächigen Textilrollos stufenlos regulieren. Zudem werden Blendeffekte zuverlässiger ausgeschaltet. Die Schnittmuster sind dabei variabel. Dreht man sie etwa im oberen Teil des Rollos um 180 Grad, bilden sich bei Zugspannung dort kleine „Kelche", die Tageslicht gezielt von außen in den Raum leiten können und auch dunklere Innenbereiche mit natürlichem Licht versorgen - während trotzdem der Blendschutz in Fensternähe gewährleistet ist. Gegenüber starren Lamellen-Jalousien hat der neue Sonnenschutz aus perforierten Textilien zudem den Vorteil, dass er einfacher konstruiert ist, weniger Bauteile benötigt und geringerer mechanischer Verschleiß auftritt.

Auf der Suche nach Partnern

Die neue Technologie wurde zum internationalen Patent angemeldet. Ein Prototyp überzeugte auf Messen Expertinnen und Experten aus der Sonnenschutz-Branche. Zurzeit sind die Wissenschaftler auf der Suche nach Industriepartnern, um den Sonnenschutz zur Anwendung zu bringen.

Nähere Informationen erhalten Sie unter diesem Link.


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