Automatische Schattierung

«Solar Gate» funktioniert nach dem Vorbild des Föhrenzapfes: Dieser öffnet und schliesst sich je nach Temperatur und Luftfeuchtigkeit, ohne dass er dafür Fremdenergie benötigt. Ganz ähnlich läuft es beim Verschattungssystem, es reagiert selbstständig auf den Lichteinfall und verbraucht dafür weder Energie noch erfordert es mechatronische Elemente. Für die Bewegung ist die Materialstruktur verantwortlich.

4D-Druck

Föhrenzapfen öffnen und schliessen, weil sie wie Holz zum grossen Teil aus Zellulose bestehen. Ein Team der Universitäten Stuttgart und Freiburg brachte nun biobasierte Zellulosefasern mittels 4D-Druckverfahren in eine zweischichtige Struktur. Beim 4D-Druck handelt es sich um die Herstellung von Materialien, die zwar im 3D-Druck hergestellt werden, aber ihre Form selbstständig verändern können, in dem sie auf äussere Einflüsse reagieren.

Einrollen und abflachen

Die 4D-gedruckten Elemente von «Solar Gate» rollen sich bei hoher Luftfeuchtigkeit ein und öffnen sich. Sinkt jedoch aufgrund niedriger Luftfeuchtigkeit der Wassergehalt in der Zellulose, flachen die Elemente ab und bieten viel mehr Schatten. Bei dem System handelt es sich um die erste wetterabhängige, adaptive Verschattung, die ohne elektrische Antriebsenergie auskommt.

Saison- und wetterabhängig

In einem ganzjährigen Test wurde die Funktion von «Solar Gate» überprüft. Installiert an nach Süden ausgerichteten Fenstern, öffneten sich im Winter die Verschattungselemente und liessen Sonnenlicht herein. So erwärmte sich der Innenraum auf natürliche Weise. Im Sommer jedoch schlossen sich die gedruckten Zelluloseteile und verringerten dadurch die Sonneneinstrahlung.