Projekt 35501/33

Neuartiges auf Mikrospiegel-Technologie basierendes multifunktionales aktives Fensterglas (Smart Mikrospiegel-Glas)

ProjekttrÀger

Nanoscale Glasstec GmbH
Heinrich-Plett-Str. 40
34132 Kassel
Telefon: +49 561 804 4485

Zielsetzung

GebĂ€ude in der EU verbrauchen durch Heizung, Klimaanlagen und Beleuchtung etwa 40 % der PrimĂ€renergie und verursachen 36 % der gesamten CO2-Emission. Dabei sind 85 % des GebĂ€ude-Glases in der EU ineffizient. Eine enorme Energieeinsparung wĂŒrde durch Austausch ineffizienter durch Smart Glas erzielt werden. Wir arbeiten mit einem besonderen Smart Glas, das auf neuartiger Mikrospiegelarray-Technologie basiert, eingehendes Sonnenlicht gemĂ€ĂŸ NutzeraktivitĂ€ten, Sonnenpositionen und Tages-/Jahreszeit-Anforderung reflektiert (anstatt absorbiert) und personalisierte Lichtlenkung in GebĂ€uden bietet. Das Smart Mikrospiegel-Glas ermöglicht damit kostenlose SonnenwĂ€rme im Winter und Überhitzungsschutz im Sommer, wĂŒrde zu enormer Einsparung von Energie (bis zu 35 %) und Materialien (10 %, z.B. Wegfall von Verschattungssystem, Klimaanlage, schlankerer GebĂ€udebau etc.), erheblicher CO2-Reduktion (bis zu 30 %) sowie Gesundheitsförderung durch Tageslicht fĂŒhren. Das Smart Mikrospiegel-Glas ginge deutlich ĂŒber den aktuellen Stand der Technik hinaus (automatische und personalisierte Tageslichtnutzung, nachhaltige und robuste Materialien durch Miniaturisierung, Schnelligkeit, keine Überhitzung, sehr geringer Energieverbrauch, sehr lange Lebensdauern, jahreszeitenunabhĂ€ngig). Es kann in neuen und alten GebĂ€uden verwendet werden, hat positive Auswirkungen auf Wirtschaft, Umwelt und Gesellschaft, und wĂŒrde eine entscheidende Rolle in Smart Green Cities spielen.

Durch das DBU Green Start-up Programm konnten die GrĂŒndergehĂ€lter gesichert werden, um den Aufbau des Unternehmens voranzubringen, indem Marketing, Vertrieb, Normen und Produktzertifizierungen, Entwicklung Managementprozess etc. zwischen 01.2021 und 12.2023 gefördert wurden.

Arbeitsschritte

ZusĂ€tzlich zu den betriebswirtschaftlichen TĂ€tigkeiten wurden zwei Schwerpunkte gesetzt: die technologische Skalierung großflĂ€chiger Mikrospiegel-Glases und die Entwicklung des Steuerungssystems.

Ergebnisse

Die Skalierung des Smart Mikrospiegel-Glases auf 0,8m*1,4m wurde aufgrund der Verzögerung bei dem Bau der erforderlichen Anlagen und Infrastruktur sowie bei der Optimierung der zu integrierenden Fremdfertigungs-Prozesse leider verzögert. Dieser Skalierungsprozess legt die technologische Grundlage zur Errichtung einer automatisierten inline Produktionslinie. Parallel zur Skalierung wurde das Steuerungssystem entwickelt und eine prototypische technische Umsetzung in Hard- und Software durchgefĂŒhrt. Die gesteckten Genauigkeitsziele wurden erreicht, ferner konnte das Steuerungssystem sogar kostengĂŒnstiger und mit mehr Arbeitsspeicher realisiert werden, als ursprĂŒnglich geplant.

Die Erfahrungen bei der Herstellung des großflĂ€chigen Demonstrators zeigte, dass eine automatisierte inline Produktionsanlage fĂŒr die Erhöhung der Ausbeuten und QualitĂ€t unbedingt erforderlich ist. Der Business Plan inkl. Marketing- und Vertriebsstrategie, Finanzierung und Management- und SCM-System etc. wurde entsprechend aktualisiert. Aufgrund des großen Kapitalbedarfs einerseits und andererseits auch um zur weltweiten Klimarettung mit unserer Technologie beizutragen, wurden internationale Investoren gesucht.

Recherchen bzgl. Wettbewerbstechnologien, Patente und Markt wurden fortlaufend durchgefĂŒhrt. Das Konzept des Smart Mikrospiegel-Glases ist anderen Technologien immer noch weit ĂŒberlegen, sowohl bezĂŒglich Nutzervorteile und Kosten nach dem Scale-up. Eine allgemeine IP-Prognostik in Bezug auf Patentstrategie, Trademarks, Marketing und Branding Strategie wurde durchgefĂŒhrt. Zwei europĂ€ische Schutzrechte wurden angemeldet, eines davon wurde bereits erteilt.

Öffentlichkeitsarbeit

Einige allgemein verstĂ€ndliche Artikel wurden veröffentlicht und die Öffentlichkeit direkt angesprochen durch ferner:
A: Das Smart Glass thematisiert 6 der SDG Ziele. Deswegen haben wir uns an der SDG+ Challenge beteiligt. Die Challenge im SDG+ Lab entwickelte von 2023 bis 2027 von der UniversitĂ€t Kassel fĂŒr den Transfer zwischen Wissenschaft, Wirtschaft und Gesellschaft verschiedene Formate, die sich den großen Nachhaltigkeitsfragen unserer Zeit widmen und konkrete Lösungen erarbeiten. Eines dieser Formate des SDG+ Labs ist die Challenge, ein transdisziplinĂ€res Projekt, mit dem wir Lehrende, Studierende, Zivilgesellschaft, Unternehmen und Initiativen zusammenbringen, um gemeinsam in heterogenen Teams an selbst-gestellten Herausforderungen und LösungsansĂ€tzen zu arbeiten.
B: Das DBU Projekt wurde anlÀsslich des Campusfest, 50 +1 Jahre UniversitÀt Kassel prÀsentiert.

MEMS Smart Glass for Personalized Lighting and Energy Management in Buildings

Fazit

Die Erfolgsaussichten sind nach wie vor hoch. Angesichts der aktuellen Energie-Krisensituation wird der Ruf nach Energiesparen immer lauter, insbesondere im GebĂ€udesektor. Die dem Projekt zugrunde liegende Lösung hat gegenĂŒber den Konkurrenzlösungen nach wie vor wichtige Alleinstellungsmerkmale und wertvolle zusĂ€tzliche Leistungsmerkmale oder andere besondere Vorteile. Die Kosten der Konkurrenzlösungen sind ferner nicht gesunken, was eine wirtschaftliche Verwertung des Smart Mikrospiegel-Glases gefĂ€hrden könnte.

Übersicht

Fördersumme

125.000,00 €

Förderzeitraum

01.01.2021 - 31.12.2023

Bundesland

Hessen

Schlagwörter

Klimaschutz
Ressourcenschonung
Umweltforschung
Umwelttechnik