{"id":79006,"date":"2021-02-07T10:00:00","date_gmt":"2021-02-07T09:00:00","guid":{"rendered":"https:\/\/blog.bluebeam.com\/de\/?p=79006"},"modified":"2020-12-18T16:40:58","modified_gmt":"2020-12-18T15:40:58","slug":"translucent-wood-architecture-construction","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/blog.bluebeam.com\/de\/translucent-wood-architecture-construction\/","title":{"rendered":"Transluzentes Holz als neues Gestaltungselement f\u00fcr Architekten"},"content":{"rendered":"\n
Wenn Sie ins Labor von Professor Lars Berglund kommen und einen Blick auf das Holz werfen, das dort hergestellt wird, wird Ihnen auffallen, dass es lichtdurchl\u00e4ssig ist. Vergessen Sie Eiche, Ahorn oder Kirsche \u2013 dieses Holz sieht aus wie eine Plastikfolie.<\/p>\n\n\n\n
Berglund hat es f\u00fcr ebendiesen Effekt modifiziert, indem er das Holz vom Lignin befreit und durch ein optisch kompatibles Polymer ersetzt hat. So hat er einen Verbundwerkstoff geschaffen, der die Innenbeleuchtung wie nat\u00fcrliches Licht aussehen l\u00e4sst. Dar\u00fcber hinaus kann das Material statischen Gef\u00fcge beitragen, die Heiz- und K\u00fchlkosten senken sowie die Energieeffizienz eines Geb\u00e4udes steigern.<\/p>\n\n\n\n
Es ist beeindruckend, was Nanotechnologie heutzutage f\u00fcr das Bauwesen leisten kann.<\/p>\n\n\n\n
Berglunds Interesse an Polymeren und Kunststoffen wurde im Rahmen einer \u201einspirierenden\u201c Vorlesung im Grundstudium entfacht. Dies brachte seine Karriere auf einen Kurs, der mit der Arbeit an Kohlefaserverbundstoffen f\u00fcr die Luft- und Raumfahrt seinen Anfang nahm. Nachdem er dieses Fach dann mehr als ein Jahrzehnt lang unterrichtet hatte, wechselte er an die K\u00f6nigliche Technische Hochschule von Schweden und widmete sich den Holzverbundstoffen. Heute leitet Berglund zudem das von der Europ\u00e4ischen Kommission gef\u00f6rderte Projekt WoodNano Tech, das 2017 initiiert und bis 2022 finanziert wird.<\/p>\n\n\n\n
Warum ist Holz so gut geeignet f\u00fcr Nanotechnologie? <\/p>\n\n\n\n
\u201eUm Beton oder all die Kunststoffe, die den Markt dominieren, \u00fcberhaupt erst herstellen zu k\u00f6nnen, ist viel Energie erforderlich\u201c, so Berglund. \u201eIn diesem Fall erledigt aber der biologische Organismus die Arbeit f\u00fcr uns. Es bedarf also nicht nur keiner Energie, um das Material zu produzieren, sondern es speichert auch Kohlendioxid aus der Luft im Gewebe des Baumes. Das ist ein fantastischer Ausgangspunkt. Wir haben hier dieses unglaublich funktionale Material zum Bauen, das aus erneuerbaren Ressourcen besteht. Und es hat au\u00dferdem noch eine geringe graue Energie\u201c. <\/p>\n\n\n\n
<\/p>\n\n\n\n<\/figure>\n\n\n\n
Zwar gibt es \u201eheutzutage einen gro\u00dfen Hype um die Nanotechnologie\u201c, f\u00fcgt Berglund hinzu, doch die meisten ihrer Anwendungen bez\u00f6gen sich auf die Elektronik oder Photonik. \u00dcblicherweise setzen Wissenschaftler eine \u201eBottom-up-Synthese\u201c ein, die von den Atomen ausgeht, um dann das Material, das sie herstellen, individuell anzupassen. Bei solchen Anwendungen entspr\u00e4che eine gro\u00dfe Struktur etwa der Gr\u00f6\u00dfe einer Briefmarke.<\/p>\n\n\n\n
Berglund und sein Team arbeiten jedoch mit einem Material, das bereits nanostrukturiert und durchl\u00e4ssig ist. \u201eDas bedeutet, dass wir dies als Substrat f\u00fcr eine weitere Funktionalisierung nutzen k\u00f6nnen\u201c, so Berglund. Der Verbundstoff kann mit zus\u00e4tzlichen Funktionswerkstoffen infiltriert werden und zwar in gro\u00dfem Umfang.<\/p>\n\n\n\n
\u201eIn Zukunft w\u00e4re es m\u00f6glich, dass riesige Strukturen auf Nanotechnologie basieren und teilweise sogar mit den etablierten industriellen Verfahren bearbeitet werden k\u00f6nnen\u201c, sagt Berglund.<\/p>\n\n\n\n
Ein leuchtender Aha-Moment <\/h3>\n\n\n\n
Bisher wurden f\u00fcr die Beleuchtung eine Lichtquelle und ein Diffusor eingesetzt, der das Licht streut und weichmacht. Der Grad der Helligkeit variiert jedoch von Raum zu Raum. Die innere Struktur von Holz beg\u00fcnstigt ein gewisses Ma\u00df an nat\u00fcrlicher Streuung, die sich das Forschungsteam zunutze gemacht und verwertet hat. Das Ergebnis ist ein Raum, der gleichm\u00e4\u00dfiger und angenehmer beleuchtet ist und in dem es keine Bereiche gibt, in denen das Licht zu grell oder zu schwach ist.<\/p>\n\n\n\n
Berglund fokussiert sich in diesem Bereich auf die Integration von Quantenpunkten in diese nat\u00fcrliche Holzinfrastruktur. Die Punkte sind Halbleiteratome, die fluoreszieren, wenn sie UV-Licht ausgesetzt werden. Berglund benutzte eine Analogie, die dabei hilft, das Konzept besser zu verstehen: Fernseher von Samsung verwenden Quantenpunkte, um ein helleres Licht zu erzeugen. Indem Berglund und sein Team LEDs in ihren Holzverbundstoff integrieren, kann eine ganze Wand oder Decke zu einer Quelle werden, die das Licht gleichm\u00e4\u00dfig verteilt und gleichzeitig energieeffizienter ist. <\/p>\n\n\n\n
\u201eWir haben dieses Holzsubstrat. Wir haben das Lignin entfernt. Wir setzen ein Polymer ein, woraufhin sich die Quantenpunkte in diesem starren Polymer verteilen\u201c, sagt Berglund. \u201eDadurch werden sie Teil der gesamten Verbundstruktur.\u201c <\/p>\n\n\n\n
Der Verbundstoff mit eingebetteten LEDs dient auch als tragendes Element. \u201eDurch das Holzger\u00fcst ist diese Lichtquelle auch tragf\u00e4hig\u201c, sagt Berglund. \u201eEs k\u00f6nnte in die Decke integriert werden und w\u00e4re somit Bestandteil der Tragwerksstruktur.\u201c <\/p>\n\n\n\n
Dar\u00fcber hinaus haben Berglund und sein Team mit der Integration anderer Materialien als Polymere experimentiert und zwar mit Phasenwechselmaterial, das den Holzverbundstoff in einen Energiespeicher umwandeln kann. Diese Eigenschaft ist f\u00fcr Architekten von besonderem Interesse. <\/p>\n\n\n\n
Berglund erkl\u00e4rt:<\/p>\n\n\n\n
\u201eAngenommen, wir haben ein transluzentes Paneel im Haus. In unserem Holzmaterial befinden sich folgende Partikel: das Polymer, das Holzsubstrat und jene des Phasenwechselmaterials. Wenn die Sonne durch das transparent-transluzente Holz scheint, erw\u00e4rmt es sich. Ein Teil der Energie, die in das Haus gelangen sollte, wird dann beim Schmelzen dieser Partikel des Phasenwechselmaterials verbraucht.\u201c <\/p>\n\n\n\n
\u201eDer erste Vorteil ist also, dass der Raum nicht so hei\u00df wird, wie das sonst der Fall gewesen w\u00e4re. Wenn die Sonne untergeht, beginnen die geschmolzenen Partikel des Phasenwechselmaterials wieder zu kristallisieren. Dadurch geben sie W\u00e4rme ab. Wir konservieren einen Teil der Sonnenenergie und nutzen sie am Abend, wenn es sich abk\u00fchlt.\u201c <\/p>\n\n\n\n
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All diese F\u00e4higkeiten kommen von einem f\u00fcr das blo\u00dfe Auge v\u00f6llig unscheinbaren St\u00fcck transluzenten Kunststoffs. Das Erscheinungsbild fand angesichts der Bedeutung der \u00c4sthetik in der Architektur ebenfalls die Aufmerksamkeit des Teams. Dem Verbundstoff wurde schlie\u00dflich eine holz\u00e4hnliche Oberfl\u00e4chenstruktur verliehen, um an das Grundmaterial Holz zu erinnern. <\/p>\n\n\n\n
Smartere Innovationen <\/h3>\n\n\n\n
Berglund und sein Team experimentieren au\u00dferdem an smarten elektrochromen Fenstern. Auch hier kommen Polymere zum Einsatz, die als d\u00fcnne Schicht aufgetragen werden. Mithilfe eines Schalters k\u00f6nnen sie die Menge des in einen Raum einfallenden Au\u00dfenlichts und sogar die Farbe dieses Lichts steuern.<\/p>\n\n\n\n
Der Vorteil gegen\u00fcber Vorh\u00e4ngen oder Jalousien besteht darin, dass die Sonneneinstrahlung von au\u00dfen kontrolliert werden kann, ohne die Sicht zu versperren. Die Verdunkelung bzw. Beleuchtung kann sich allm\u00e4hlich entfalten. Es ist \u201eeine elegantere Art\u201c, die Lichtverh\u00e4ltnisse zu regulieren, so Berglund.<\/p>\n\n\n\n
Die bisherige Arbeit wurde mit einigen Patenten anerkannt. Au\u00dferdem gebe es ein Unternehmen, das an der Entwicklung des grundlegenden Patents arbeitet, so Berglund. Es stehe ihm allerdings nicht frei, das Unternehmen beim Namen zu nennen. Au\u00dferdem geht er davon aus, dass es noch einige Jahre dauert, bis die ersten Produkte auf dem Markt verf\u00fcgbar sind. <\/p>\n\n\n\n
Die Kommerzialisierung ist allerdings nicht Berglunds Hauptanliegen. Seine Hauptmotivation ist vielmehr die von \u201eWissbegierde getriebene Forschung\u201c. Und das funktioniert offensichtlich auch sehr gut.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Ein Labor in Stockholm setzt Nanotechnologie ein, um Beleuchtung auf Basis eines Holzverbundstoffs neu zu definieren. Das Holz ist lichtdurchl\u00e4ssig, tragf\u00e4hig und energieeffizient.<\/p>\n","protected":false},"author":629,"featured_media":79007,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[145],"tags":[16722,16733,16716],"class_list":["post-79006","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-innovation","tag-architecture","tag-building-materials","tag-technology","category-145","description-off"],"yoast_head":"\n
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