Aus einem einzigen Regentropfen erzeugte das Fenster bei einem Experiment zur Simulation von Regen 8,3 Watt pro Quadratmeter (W m-2). Bei einem ordentlichen Regenschauer ist das eine ganze Menge Strom. Das von Professor Seung Hwan Ko geleitete Projekt verfolgt ein ehrgeizigeres Ziel: Das Fenster soll nicht nur Null-Energie-Gebäude, also solche, die im Laufe eines Jahres so viel Energie erzeugen, wie sie verbrauchen, sondern Gebäude mit positiver Energiebilanz ermöglichen. Wenn die Technologie ausgereift ist, kann sie so auch einen wichtigen Beitrag zur Energiewende leisten.
Gebäude mit positiver Energiebilanz möglich
Miniaturkraftwerk, Kühlsystem und Frostschutzgerät in einem
Die Erfindung der Wissenschaftler ist nicht weniger als ein multifunktionales, intelligentes Fenster. Denn es hat noch einige Extra-Fähigkeiten, die über Stromerzeugung bei schlechtem Wetter hinaus gehen. So kann das Fenster sich durch einen Prozess, der sich Joule-Erwärmung nennt, selbstständig bei Dunst oder Frost abtauen. Doch auch bei heißem Wetter ist das Fenster nützlich, denn es kühlt die Innenräume. Seine Schichtstruktur aus Silber und Indium-Zinn-Oxid reflektiert einen Großteil der Infrarot-Wärmeenergie, ohne dabei seine Transparenz zu verlieren. So ist das Fenster Miniaturkraftwerk, Kühlsystem und Frostschutzgerät in einem.
Triboelektrische Geräte mit Indium haben Zukunft
Das „Geheimnis“ der Stromerzeugung des Fensters ist der so genannte triboelektrische Effekt. „Tribo“ geht auf das griechische Wort für „reiben“ zurück, so dass man unter triboelektrischen Nanogeneratoren (so genannten TENGs) Geräte versteht, die elektrische Ladung durch das Zusammenführen und Trennen zweier unterschiedlicher Materialien erzeugen. Diese Art der Stromerzeugung findet zunehmend Verbreitung. Ein Beispiel sind am Körper getragene Fitnesstracker und medizinische Überwachungsgeräte, die sich durch Bewegung wieder aufladen. Auch bei diesen spielt das transparente und gleichzeitig flexible Indium-Zinn-Oxid eine zentrale Rolle.