Die intelligente Glasfassade

Große Glasflächen prägen moderne Architektur. Um verglaste Fassaden oder Dächer permanent überwachen zu können, um festzustellen, ob Scheiben etwa durch Risse gefährdet sind, und wie Temperatur und Helligkeit im Innern gesteuert werden können, hat sich ein bundesweites Kooperationsprojekt aus Forschung und Wirtschaft der Glassensorik angenommen. Mittendrin: die junge Sömmersdorfer Firma KT-Systems GmbH.

Extrem schmal sind die kleinen Sensor-Elemente, Patches genannt, die Joachim Kress, kaufmännischer Leiter von KT-Systems (Kress Technologies), in den Händen hält: Nur einen Zentimeter breit und vier Zentimeter lang. Umgeben von einer Goldfolie sind hier auf eine hauchdünne Leiterplatte die elektronischen Bausteine zur Ultraschall-Messung befestigt.

„Das Problem war, wie die Sensoren in das Glas einlaminiert werden konnten“, denkt Kress an „etliche zu Bruch gegangene Scheiben“ beim Kooperationspartner, der brandenburgischen Firma Tilse Formglas zurück, ein auf Glasbiegung spezialisiertes Unternehmen. Denn die Patches, die sein Bruder, der Diplom-Physiker Klaus-Peter Kress, entwickelt hat, mussten so klein und temperaturbeständig wie nur möglich sein, um sie bei der Herstellung von Verbundsicherheitsglas einbetten zu können.

Etwa zweieinhalb Jahre dauerten Forschung und Erprobung bei diesem Kooperationsprojekt, das vom Bundeswirtschaftsministerium über die AiF, die Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen Otto von Guericke gefördert wurde, erklärt Joachim Kress. Denn mit diesem Projekt wurde Neuland in Sachen Glassensorik betreten: Wie kann man in großflächige Glaskonstruktionen ständige Überwachungs- und verschiedene Steuerungsfunktionen integrieren, lautete die Aufgabe.

Gestellt hatte sie sich – angesichts immer häufigerer Verwendung von Glaskonstruktionen, aber auch zahlreicher Schadensfälle – das Institut für Fertigteiltechnik und Fertigbau (IFF) Weimar. Auf der Suche nach Partnern beim Lösen der Sicherheitsprobleme stieß das IFF auf das Würzburger Fraunhofer-Institut, wo Grundlagenforschung in Sachen spezieller piezoelektrischer Wandler unternommen wurde. Und eben auf das 2005 gegründete Sömmersdorfer Unternehmen KT-Systems, das bereits in der Hochleistungs-Ultraschalltomographie zur Früherkennung und Diagnose von Schadensentstehung und -fortschritt für Kunden aus der Industrie, der Luftfahrt und dem Maschinenbau arbeitet.

„Wir haben hier bei diesem Projekt die flachen Sensor-Patches entwickelt und werten die gewonnenen Messdaten über ein Netzwerk aus“, erläutert Kress. Die komplette Hard- und Software zur Auswertung kommt von den insgesamt sieben KT-Systems Mitarbeitern; vier davon sitzen samt Produktion in Sömmersdorf, Geschäftsführer Klaus-Peter Kress hat sein Büro und ein Labor in Brunnthal bei München.

Per Knopfdruck oder Mausklick eines handelsüblichen Notebooks ist ein frühzeitiges Warnsystem möglich, wenn etwa Hagel und Sturm die Glaskonstruktion geschädigt haben. „Kleinste Risse in der Glasscheibe sind bereits per Ultraschall messbar“, so Kress über die permanente Sicherheitsüberwachung.

Elektronisch gesteuert werden kann aufgrund der zusätzlichen Helligkeits- und Temperaturmessung in den Sensoren beispielsweise eine Klimaanlage im Innern des Glasgebäudes, die Bewegung von Jalousien oder das Öffnen von Fenstern. Ein „intelligentes“ System also, das ein so genanntes Facility Management ermöglicht und somit auch für Energieeinsparung sorgt.

Diese Innovation zog nicht nur auf der Nürnberger Erfindermesse Iena 2009 eine goldene Auszeichnung nach sich. Auch auf dem „17. Innovationstag Mittelstand“ am 17. Juni in Berlin, der vom Bundeswirtschaftsministerium veranstaltet wird, dürfen die Sömmersdorfer KT-Systems unter 200 bundesdeutschen Unternehmen ihre Neuheit präsentieren.