Mycket har gjorts för att ta fram så energieffektiva fönster som möjligt och med ny forskning hoppas man komma ännu ett steg närmare framtidens smarta fönster.
De senaste årens fokus inom fönsterutvecklingen har legat på optimering av energieffektivitet och branschen har därmed kunnat tillverka fönster med avsevärt bättre u-värden, berättar Jörgen Häll, VD på Glascentrum, glasbranschens teknik- och utbildningscenter.
– Detta har främst varit möjligt då isolerrutorna i dagens fönster har betydligt lägre u-värde än gårdagens isolerrutor. Trots bättre u-värde har inte avkall behövt göras på ljustransmissionen. Detta är en viktig parameter då dagsljuset är viktigt för oss människor samtidigt som dagens arkitektur strävar efter stora glasytor som är så transparenta och ljusa som möjligt.
Även andra material i dagens energieffektiva fönster har utvecklats mot att behålla så mycket som möjligt av rumsvärmen. Det kan till exempel handla om att bryta köldbryggor i aluminiumfönster, hitta material för att skapa luftfickor och på så sätt få till bättre u-värden. Men även om vi idag har väldigt energieffektiva fönster finns det ytterligare förbättringar man kan göra, säger Jörgen.
– Fönstertillverkarna strävar ständigt efter att hitta kostnadseffektiva och energibesparande material. Vi kanske inte kan se lika stora förbättringar av u-värdet framöver som vi sett de senaste 20 åren. Nu handlar det istället om att kunna tillverka fönster med kanske en eller ett par tiondelar lägre u-värde än tidigare. Möjligheten till det är att hitta små förbättringar av de olika ingående komponenterna. De kan handla om ett nytt material för att bryta köldbryggor eller andra material till klossar och tätningslister.
Forskning för smartare fönster
Utvecklingen går också mer mot att ta fram intelligenta fönster som kan minska energibehovet genom att de regleras mellan ett mörkt och ett ljust tillstånd för att variera insläppet av solenergi och dagsljus. Det elektrokroma smarta fönstret till exempel innehåller en rad tunna skikt som kan styras elektriskt. Genomskinligheten varieras genom att en liten elektrisk spänning läggs mellan två genomskinliga kontakter och elektrisk laddning förflyttas mellan oxidskikt. Tekniken har dock inte slagit igenom riktigt ännu och det behövs förbättringar för att de ska kunna konkurrera på marknaden. En hel del forskning och försök pågår för att komma dit. Till exempel har forskare vid Uppsala universitet hittat ett nytt sätt för att göra smarta fönster både billigare och bättre, med guldfilmer och nanopartiklar av guld. Elektrokroma fönster kan bli mer kostnadseffektiva genom att ersätta de 300 nm tunna oxidbaserade transparenta elektriska ledarna med 7 nm tunna guldfilmer. Homogena filmer av guld med en tjocklek på 7 nm har nämligen en transmittans på 72 procent i det synliga våglängdsområdet, en resistivitet på 10-5 Ocm och är elektrokemiskt stabila vilket gör dem lämpliga som ersättare till oxidbaserade transparenta ledare i elektrokroma tillämpningar.
Ett annat problem med elektrokroma fönster är livslängden och hållbarheten. För att bli riktigt lönsamma behöver de hålla för ett stort antal uppladdningar och urladdningar och därför har forskare vid Ångströmslaboratoriet i Uppsala tagit fram en ny princip för att förlänga livslängden av smarta fönster. Det viktigaste av oxidskikten i det elektrokroma fönstret består av wolfram-oxid. När det har laddats upp och ur ett flertal gånger börjar det efter ett tag att tappa stinget. De ursprungliga egenskaperna kan dock återskapas genom att en mycket svag ström drivs genom wolframoxid-skikten medan de är i ljust tillstånd. Den elektriska laddning som har fastnat i materialet lossnar och skikten blir som nya igen.
Inom EU drivs också projekt med ambitionen att utveckla framtidens fönster som är både mer energieffektiva och billigare att framställa. EU-kommissionen har avsatt medel för att ta fram fönster med u-värdet < 0,3 W/m2 K, 50 procent viktminskning och 20 procent kostnadssänkning, jämfört med dagens traditionella fönster. Europeiska företag och forskningsorganisationer har därför presenterat ett nytt forskningsprojekt, MEM4WIN, med syfte att både implementera intelligent energistyrning i fönster och uppfylla målen om sänkt u-värde, lägre vikt och tillverkningskostnader. Forskningsprojektet kommer att pågå fram till mars 2016.
Energivinster för miljonprogrammen
En betydande del av byggnadens värme försvinner som bekant genom fönstren, särskilt i äldre hus byggda på 60- och 70-talet. På flera håll pågår nu därför projekt för att renovera och energieffektivisera de gamla miljonprogramsområdena till att bli mer energisnåla byggnader där en viktig åtgärd är att se över fönstren.
– Miljonprogrammet har ett stort behov av renovering och att i dessa lägenheter ersätta de gamla fönstren med nya energieffektiva skulle innebära en dramatisk energibesparing för dessa fastigheter, menar Jörgen. Vad det skulle innebära i pengar, kWh eller olja är svårt att beräkna, men uppvärmningsbehovet skulle minska stort då den gamla typen av standardfönster är den del av byggnaden där mest värme försvinner ut. Dessutom skulle komforten i bostäderna drastiskt öka då kallraset skulle minska betydligt och i vissa fall helt elimineras.
