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Verglast & Elektrifiziert.

Die Verschmelzung von Glas und Technologie.

Was leistet das Glas der Zukunft?

Intelligentes Glas ist keine Neuheit mehr. Der Begriff ist allerdings ein wenig irreführend, da er unter anderem auch transparente Kunststoffe einbezieht. Im Allgemeinen versteht man unter intelligentem Glas bzw. Hightech-Glas ein Material, das durch das Anlegen einer elektrischen Spannung seine Lichtdurchlässigkeit verändert. Wenn das alles wäre, zu dem intelligentes Glas in der Lage wäre, dann könnte man es leicht für eine bloße Modeerscheinung halten. Die Zukunft wird jedoch von Glassorten bestimmt, die so hart wie Stahl sind, deren Transparenz sich durch Sprachbefehle steuern lässt und die ungeahnte Formen annehmen können.

Tanz der elektrisierten Kristalle.

Zu den häufigsten Prozessen, die im Hightech-Glas zur Anwendung kommen, gehört die Elektrochromie. Sie verändert die Transparenz des Glases. Zwischen zwei Glas- oder Kunststoffscheiben reagieren unterschiedliche Partikel durch elektrische Impulse. Zwischen den beiden Schichten ist eine Folie laminiert, die als Trägermaterial für Nanokristalle fungiert. Diese Kristalle sind so fein, dass sie noch immer lichtdurchlässig sind. Durch die elektrische Spannung wird die Kristallstruktur gelockert oder verdichtet, wodurch die Scheibe heller oder dunkler wird. Auf diese Weise könnten Autofahrer während der Fahrt die Scheiben dimmen, um sich vor blendendem Sonnenlicht zu schützen. Sobald sie das Fahrzeug parken, verdunkeln sich die Scheiben auf Wunsch zu einem undurchsichtigen Schwarz, um private Gegenstände im Inneren vor den Augen von Passanten zu schützen. Wenn die Fahrt fortgesetzt wird, kehrt das Glas in seinen vollständig transparenten Ursprungszustand zurück. Neben diesen technologischen Lösungen kommen auch andere Verfahren zum Einsatz, beispielsweise Scheiben, zwischen denen Polymer-Flüssigkristall-Filme (PDLC oder LC) oder Schwebeteilchen (SPD) zur Reaktion kommen. Man geht davon aus, dass diese Hightech-Glas-Technologien bis zum Jahr 2022 ein Marktpotenzial von 7,4 Milliarden US-Dollar umfassen werden.

Glas ist Luxus.

Intelligentes Glas ist ein Symbol für modernste Technologien und zeitgemäßen Luxus. Viele Hersteller haben das bereits erkannt und ersetzen analoge Rollo-Mechanik durch digitale Opazität. Als größter Glas-Produzent der Welt rüstet AGC in Japan Züge mit einem intelligenten Glas namens WONDERLITE aus. Dieses blockiert bis zu 99 % des UV-Lichts. Seit 2011 gehören intelligente Scheiben zum Standard in einer Boeing 787 – statt den Blendschutz manuell zu bedienen, wird hier nur noch ein Knöpfchen gedrückt, um die Tönung der Scheibe nach Bedarf und eigenen Vorlieben zu gestalten. Und auch in hochklassigen Pkw gehört das elektronisch dimmende Glas zum guten Ton.

Jede Farbe, jede Form und jede Dimension.

Die Herstellung von Industrieglas begann im Jahre 1848 mit gegossenem Flachglas. Hierfür wurde geschmolzenes Glas mittels großer Kellen auf einen flachen Walztisch gegossen, in heißem Zustand in Form gebracht und anschließend industriell abgekühlt. Diese Methode ermöglichte die schnelle Herstellung großer Glasscheiben und damit erstmals den Bau von Gebäuden mit riesigen Glasfassaden. Für die Weltausstellung 1851 konzipierte der Architekt Joseph Paxton den Kristallpalast in London. Ein architektonisches Meisterwerk, das den Besuchern den Atem raubte. Bis dahin war es nicht denkbar gewesen, durch meterhohe Räume zu wandeln, in denen selbst riesige Bäume Platz fanden und die dennoch komplett von Glas umgeben waren. Die Leute strömten nur so herbei, um ins Tageslicht zu tauchen.

Rund 200 Jahre später hat Glas nichts von seiner Magie verloren. Auch im Jahr 2017 geht der Trend hin zu immer größeren Fenstern und Bildschirmen. 2011 verfügte das iPhone 4 über einen 3,5-Zoll-Bildschirm. Nur sechs Jahre später wird iPhone X mit einem 5,8-Zoll-Display präsentiert. Das Display ist so groß, dass es den mechanischen Home-Button verdrängt. Bei Samsung ging man noch einen Schritt weiter und opferte mit dem Galaxy S8+ die Ecken des Telefons, um es mit einem „Wrap-Around“-Bildschirm auszurüsten. Dabei handelt es sich keinesfalls um eine Mode. Viele Menschen verbringen inzwischen mehr Zeit am Handy als am Laptop. Folglich liegt es nahe, dass sich die Hersteller darum bemühen, die Nutzung eines Smartphones komfortabler zu gestalten. Größere Bildschirme bieten auf einen Blick mehr Informationen, mehr Möglichkeiten zur Nutzung von Inhalten und ein verbessertes Erlebnis beim Surfen im Internet und Abspielen von Videos.

Dank intensiver Forschung konnten neue und widerstandsfähigere Glasarten entwickelt werden. 2015 nutzten Wissenschaftler die Möglichkeit, einer Rezeptur von Glas Tonerde beizumischen. Dadurch wurde eine deutlich bessere Widerstandsfähigkeit zu erzielt: Das Glas ist härter als die meisten bekannten Metalle. An der University of California ging man noch einen Schritt weiter und entwickelte ein industrielles Verfahren, mit dem Glas eine 600-fach höhere Widerstandsfähigkeit im Vergleich zu Stahl erreichen kann. Ist Glas also der Stahl der Zukunft?

Glas schafft Leistung.

Immer mehr Unternehmen stellen sich der Herausforderung, intelligentes Glas mit all seinen Möglichkeiten herzustellen. Eines dieser Unternehmen ist AGP eGlass, das modernste Glaslösungen für unterschiedliche Anwendungsbereiche entwickelt und produziert. Gerade im Bereich der Pkw sprengen sie die bekannten Dimensionen von Größe, Form und technologischer Machbarkeit. Mit der Frontscheibe für Teslas Model X erregte AGP internationale Aufmerksamkeit. Mit einem Ausmaß von rund drei Quadratmetern ist die Panorama-Windschutzscheibe Big Sky vielleicht die größte, die je für Pkw produziert wurde. Selbst vier Quadratmeter wären kein Problem. Die Frontscheibe zieht sich über die Vordersitze hinweg und endet in etwa dort, wo ein Schiebedach enden würde. Dies ermöglicht eine bislang nie erreichte Weitsicht. Daneben präsentierte AGP in diesem Jahr ein Glas, das dreimal widerstandsfähiger und 35 % leichter als Standardglas ist.

Auch der Automobilzulieferer Continental entwickelt Hightech-Glas-Lösungen: Intelligent Glass Control erhöht den Komfort der Passagiere und senkt gleichzeitig die Emissionen. Wie erste Studien zeigen, ermöglicht intelligentes Glas eine Verringerung der CO2-Emissionen um vier Gramm je Kilometer. Daneben senkt intelligentes Glas die Temperatur des Fahrzeugs um 10 ° Celsius und macht so größere Air-Condition-Aggregate überflüssig. Continental schätzt, dass durch Intelligent Glass Control die Reichweite von Elektrofahrzeugen um 5,5 % gesteigert werden kann.

Digital Signage.

Leichter, härter, größer und wandelbarer – intelligentes Glas eröffnet neue Möglichkeiten. Das Unternehmen Gauzy geht noch einen Schritt weiter. Es hat eine Technologie entwickelt, die gewöhnliche Scheiben in Bildschirme verwandelt. Was wäre, wenn in Zukunft auf allen Scheiben Videos dargestellt werden könnten? „Stellen Sie sich vor, Sie gehen eine Straße entlang und sehen eine Reihe parkender Autos, auf denen Bilder und Werbespots für Veranstaltungen in der unmittelbaren Umgebung zu sehen sind” – dies ist zumindest die Vision der Marketingchefin von Gauzy. Digital Signage könnte ganz neue Formen und Formate der Kommunikation ermöglichen.

Gauzy ist jedoch nicht allein auf diesem Markt. Corning, hauptsächlich bekannt für sein „Gorilla Glass“ – industriell gehärtete Smartphone-Bildschirme, die zum Beispiel von Samsung und Apple eingesetzt werden –, wendet sich gleichfalls dem Automobilglas-Sektor zu. Das Unternehmen nutzt seine langjährige Erfahrung im Bereich der Glasherstellung, um das Interieur von Autos in futuristische Weltraum-Cockpits zu verwandeln. Statt mit Drehknöpfen, Hebeln und Schaltern ist der Innenraum mit berührungsdynamischen intelligenten Glasscheiben ausgestattet.

Eine verglaste Zukunft.

Die Schritte von Unternehmen wie Gauzy, Corning, Airbus und AGP eGlass sind Teil einer größeren Bewegung. Glas wird zunehmend zum Protagonisten im Produkt-, HMI- und UX-Design – insbesondere im Automobilsektor. Wie ein Film zeigt, sind Hightech-Glas-Anwendungen aber auch im Haushalt ebenso zweckmäßig wie verschiedenartig. Eine freie Fläche in der Küche könnte für die Wiedergabe von Videos genutzt werden, für die Bearbeitung von Notizen oder sogar für die Leitung der zum Kochen benötigten Hitze – die Concept Kitchen von IKEA lässt grüßen. Daneben fungierten die gläsernen Oberflächen als Schnittstelle zum Mobilfunk, zur Cloud und zu anderen Internet-of-Things-Anwendungen. Damit würde ein bisher schwer vorstellbarer Vernetzungsgrad ermöglicht werden.

Ginge es nach den Vorstellungen unserer Vorfahren von vor ca. 150 Jahren, würden wir heute klobige, roboterhafte Apparate nutzen, an merkwürdigen Messinghebeln ziehen und mit karnevalesken Fluganzügen durch den Raum schweben. Im Gegensatz dazu hat Glas seine zeitlose Schönheit bewahrt. Nun wird diese Eleganz um neue technologische Möglichkeiten ergänzt. Der Materialexperte Chris Lefteri formuliert deshalb nicht zu Unrecht: „Glas gehört die Zukunft. Glas erfüllt seinen Zweck an der Schnittstelle zwischen der physischen und digitalen Welt. Glas ist das stille Rückgrat des digitalen Zeitalters.“

Autoren: Christian Geiss und Neelesh Vasistha