Een gevel die in de wintermaanden zonnewarmte absorbeert en in de zomer zonlicht buitenhoudt. Dat is de essentie van een gezamenlijk, twee jaar durend project van onderzoeksorganisatie TNO en eLstar Dynamics, een Eindhovense ontwikkelaar van slim adaptief glas. Dit project is nu halverwege en heeft als hoofddoel het energieverbruik van gebouwen te verminderen. Het project combineert de kennis van TNO met die van eLstar Dynamics.

TNO en eLstar Dynamics willen met het project aantonen dat een schakelbare, niet-transparante gebouwschil technisch, energetisch en economisch kan bijdragen aan het verduurzamen van gebouwen. En als alternatief kan gelden voor dure isolatiemaatregelen. eLstar Dynamics specialiseerde zich voornamelijk in technologie voor ramen, maar de samenwerking met TNO breidt het gebruik van die technologie uit. Het omvat nu alle aspecten van energie-efficiëntie van gevels. Het tweejarige project wordt medegefinancierd door de Rijksdienst voor Ondernemend Nederland (RVO).

Veel energie besparen

De niet-transparante schakelbare glaspanelen in dit project worden SwitchARP genoemd. De naam benadrukt de belangrijkste kenmerken van de technologie: schakelen (Switch) en aanpasbaarheid (Adaptive Responsive Panels). SwitchARP kan worden toegepast op gevels en muren, waardoor hele gebouwen en huizen dynamisch reageren op weersomstandigheden.

Het grootste voordeel van deze adaptieve gevel is dat er veel energie wordt bespaard. De kleur van de gevel kan veranderen van wit in de zomer naar zwart in de winter. “Stel je voor dat er in de zomermaanden veel zonlicht op je muur valt. Met een witte muur wordt de energie gereflecteerd”, zegt Romaric Massard, CTO bij eLstar Dynamics. “In de winter kun je de kleur veranderen in zwart en dan absorbeert de muur alle energie om het huis nog meer te verwarmen. De energie wordt via leidingen naar binnen herverdeeld. Deze leidingen gebruik je in de zomer omgekeerd om het huis van binnen te koelen. Dat is een groot voordeel, want je creëert op deze manier een koelend en verwarmend effect voor je huis.”  

eLstar maakt in haar werk gebruik van de zogenaamde Electrophoretic Light Modulator (ELM) technologie. Dit is een adaptieve en veelzijdige slimme glastechnologie die slim glas met ultrahoge prestaties en een uitstekende helderheid mogelijk maakt.

Thermische energieopslag

Voor TNO is duurzaamheid in de gebouwde omgeving een prioriteit: “Al onze ontwikkelde technologieën zijn gericht op duurzame gebouwen. We houden ons bezig met verschillende onderwerpen, die te maken hebben met het binnenhalen en het opslaan van thermische energie”, zegt Yulia Galagan, Senior Project Manager bij TNO's Energie & Materialen Transitie. Zij leidt een programma over duurzaam warmtebeheer. “De warmte die door deze thermische panelen wordt opgewekt, kan binnen het gebouw worden benut. In de zomer is het echter andersom, want dan willen we niet dat er te veel zonlicht het gebouw binnenkomt. In dit jaargetijde hebben we liever een gevel die meer reflecteert en zonlicht weerkaatst in plaats van het te absorberen. Dit vereist een gevel met twee standen. Daarom zijn we begonnen met de ontwikkeling van een schakelbare gevel. Uiteindelijk zijn we hiervoor bij eLstar Dynamics uitgekomen.”

Impact op de wereld

De Fransman Massard is een van de zeven oprichters van eLstar. Het is een bedrijf met veel werknemers uit verschillende landen. eLstar maakt het product niet zelf, maar maakt gebruik van andere productiefaciliteiten. “Wij geloven dat we een technologie kunnen creëren die een impact kan hebben op de wereld. Dat is onze missie. Het is gebaseerd op een diversiteit aan mensen met veel respect voor elkaar. We doen graag wat belangrijk is, wat goed is voor de maatschappij. Maar tegelijkertijd proberen we ervoor te zorgen dat mensen zich prettig voelen in ons bedrijf.”

De samenwerking tussen TNO en eLstar begon in januari 2024 en is nu halverwege. “Het is niet vanaf nul begonnen. In dit project worden twee technologieën gecombineerd: de adaptieve glastechnologie van eLstar Dynamics en de thermische geveltechnologie van TNO. Deze combinatie wordt getest bij TNO en de Technische Universiteit Eindhoven onder de naam SolarBeat”, zegt Yulia.

Nieuwe gebouwen en renovaties

Volgens Yulia kan SwitchARP worden gebruikt voor zowel nieuwbouw als renovatie. “We kunnen het direct op een gebouw aanbrengen, maar we kunnen ook aparte gevels maken om aan een bestaande gevel te bevestigen”, zegt ze. Romaric geeft toe dat een aantal bouwbedrijven al interesse heeft getoond in het project van TNO en eLstar Dynamics. “Ja, die interesse is er. Maar ik kan geen namen noemen. Vertrouwelijkheid is belangrijk in het bedrijfsleven. Maar de potentie van de energiebesparing en milieuwinst met het project van SwitchARP spreekt voor zich. Technische mensen in de industrie begrijpen deze impact en de omvang van de kans. Uiteindelijk moet dit project leiden tot commercie. Eindklanten moeten altijd centraal staan, zelfs in een vroeg stadium van projecten. Vanuit het perspectief van eLstar ligt altijd de focus op de klant en het potentieel om commercieel te worden”, aldus Massard.

Meer informatie lees je hier.