NanoScale

Maßgeschneidertes Licht für intelligente persönliche Umgebungen

Intelligentes Licht- und Energiemanagement mit Mikrospiegeln

Intelligente persönliche Umgebungen, nachhaltige Energieerzeugung und effizientes Energiesparen, Ambient Assisted Living (AAL), vernetzte Sensorsysteme und künstliche Intelligenz sind zukunftsweisende Kernthemen der Gesellschaft bzw. sehr vielversprechende wirtschaftliche Märkte. Die Miniaturisierung von aktuierbaren (steuerbaren) Spiegeln weist vielfältige Vorteile gegenüber makroskopischen Komponenten auf, wie:
• höhere Lebensdauer
• minimaler Material-Verschleiß
• sehr robuste Mechanik
• schnellere Aktuation
• neue Möglichkeiten in diversen Anwendungsbereichen
• Nachhaltigkeit durch geringeren materiellen Ressourceneinsatz
• energetische Ressourcenschonung (minimaler Energieeinsatz durch effizientere und energiesparende elektrostatische Kräfte)

Der Einsatz von Mikrospiegeln zur Verschattung und aktiven Licht- und Wärmelenkung des natürlichen Lichts kann einen deutlichen Beitrag zur Reduktion des Energiebedarfs von Gebäuden leisten.

Aktive Fenster – Mikrospiegelarrays für die Lichtlenkung

Das Projekt „Nanoscale“ (Nano Sensors and Actuators for Smart Personal Environments) nimmt sich mit dem „Aktiven Fenster/smart window“ sowohl dem Thema intelligente Lichtlenkung in der Gebäudetechnik als auch dem Thema Energieverbrauch an.

Das „Aktive Fenster“ soll über eine gezielt steuerbare Umlenkung von Tageslicht eine effiziente Beleuchtung von Innenräumen ermöglichen und zugleich eine gezielte Wärmeregulierung, was sich positiv auf die Energiebilanz eines Gebäudes auswirken wird. Zudem gibt es bei Hochhäusern ab dem 7. Stockwerk keine Konkurrenztechnologie, die Verschattung und Wärmeregulierung bieten kann.

Die hier vorgestellte Technologien verwenden großflächige, ansteuerbare Arrays von Mikrospiegeln, die in Transmission arbeiten. Sie lassen sich gemeinsam und äußerst schnell aktuieren und sind „stufenlos“ verstellbar. Zudem sind die Mikrospiegel kostengünstig in der Produktion durch das während der Inkubation zu entwickelnde Rollenlithographieverfahren. Der Betrieb der Mikrospiegel hat einen extrem niedrigen Energieverbrauch, der Ressourcenverbrauch bei der Herstellung ist denkbar gering. Somit werden die Kriterien Nachhaltigkeit und Ressourcenschonung voll erfüllt.

Mikrospiegelarrays sollen für die Anwendungen Lichtlenkung für aktive Fenster innerhalb der Projektlaufzeit konzeptionell weiter erforscht, zu einem Funktionsdemonstrator weiterentwickelt und in der Phase nach der Inkubationszeit zur Produktreife gebracht werden. Die Ausgründung soll betriebswirtschaftlich und finanziell nachhaltig aufgebaut und zum Erfolg geführt werden. Mit der Lieferung von Systemkomponenten soll das Unternehmen wirtschaftlich erfolgreich sein.

Projektdetails

Koordinator

Julia Liebing
Photonik Inkubator GmbH
Hans-Adolf-Krebs-Weg 1, 37077Göttingen
+49 551 30724-135

Projektvolumen

ca. 1,5 Mio. € (100% Förderanteil durch das BMBF)

Projektdauer

01.09.2017 - 31.08.2019

Projektpartner

Photonik Inkubator GmbHGöttingen