Window of the Future

In het vierde jaar- en eindrapport WoF (Windows of the Future) worden de resultaten van het RAAKPro-project WoF beschreven die zijn verkregen in de periode oktober 2016 tot en met 30 juni 2022. De focus in dit rapport ligt op het gedetailleerd beschrijven van de resultaten van de afgelopen periode (oktober 2020-30 juni 2022). Het project wordt financieel en inhoudelijk goed afgesloten. Financieel hebben we ongeveer 102% van het geplande budget uitgegeven en de belangrijkste deliverables zijn bereikt. Ook de bedrijven en onderzoekspartners liggen op schema in hun uitgaven in het project. We hebben één workshop minder georganiseerd en een aantal consortium- en werkvergaderingen en communicatie bijeenkomsten zijn online gedaan, vanwege de COVID-crises in de periode maart 2020- maart 2022.
In WP2 werken Zuyd University of Applied Sciences, BMC en UHasselt aan de bereiding en karakterisering van thermochrome vanadium(IV)oxidevensters. Verbeteringen werden verkregen in de doping van de coatings voor het verlagen van de schakeltemperatuur, de toevoeging van een beschermende coating en de bereiding van poreuze vanadium(IV)oxide coating. Op 1 september 2018 is Lavinia Calvi gestart met haar promotietraject aan de Universiteit Hasselt. In nauwe samenwerking met Zuyd en BMC bestudeert ze de kinetiek van de faseovergang van (on)gedopeerde VO2 pigmenten. Ook bestudeerde ze de bereiding van de VO2 coatings door de alternatieve methavanadaat methode. In WP2 werden twee wetenschappelijke publicaties geaccepteerd voor publicatie en één wetenschappelijke artikel is ingediend. Lavinia Calvi rondt haar doctoraatsthesis af in december 2022 en wil haar doctoraatsthesis verdedigen in maart/april 2023. TNO-BMC heeft meer dan 20 schakelende vanadium(iv)oxide coatings op basis van de vanadyloxalaat-route met verschillende samenstellingen en een monstergrootte van 10 x 10 cm x cm naar WP3 geleverd voor de versnelde levensduurtesten. De thermochrome coatings zijn door TNO-BMC opgeschaald tot monsters van 100 x100 cm x cm. TNO-BMC bouwt op de Chemelot Campus een pilot coating faciliteit voor verdere opschaling van de productie.
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Zuyd University and partners will develop novel coatings that contribute to a reduction in energy consumption of houses and buildings. The built environment currently consumes 46% of all energy, mainly for heating and cooling. A strong reduction is required as part of the transition towards sustainable energy. This is expressed by ambitious targets set by the Parkstad region, which has set itself the target to be energy neutral in 2040.
For the Window of the Future Zuyd University (lectoraat Nanostructured Materials) and DWI (post-doc) aims to develop infrared regulating coatings that keep the heat inside in winter and outside in summer. These coatings are expected to strongly contribute to reduction of energy consumption. We will develop coating materials for application on glass windows, which are transparent for visible light to allow maximal daylight entering the building, and simultaneously regulate the transmission and reflection of IR heat. Kriya and Physee (SMEs) will advise Zuyd on technical and economic challenges related to the development of IR regulating glass windows. OMT Solutions (SME) and SGS Intron will advise on characterization and the performance validation. The need for such windows is confirmed by TNO/The Brightlands Materials Center as central challenge in their Optoelectronics program. They contribute largely to this project.
Large demonstrator windows will be coated, and installed in test houses for real-life testing and quantification of the energy reduction. Zuyd (lectoraat Solar Energy in the Built Environment) will quantify the impact of smart IR regulating windows on the energy transition by comparing their impact to other available technologies, e.g. solar cells. In this quantification, Zuyd will focus on the Parkstad region. Together with Parkstad and Maastricht University (Ph.D. student), Zuyd will also quantify the socio-economic impact, and promote the societal acceptance of smart IR regulating windows.

Eindrapportage

In het derde jaarrapport WoF (Window of the Future) beschrijven we de resultaten die we behaald hebben in de periode van 1 oktober 2019 tot en met 30 september 2020. Deze is als bijlage toegevoegd. De “midterm review” werd door SIA georganiseerd en heeft plaatsgevonden op 15 januari 2020. Over het algemeen genomen werd het project goed beoordeeld. In de feedback tijdens de ”midterm review” werden drie aanbevelingen gedaan. 1) verlenging van het project; 2) publicatie van artikelen in open access en 3) een langere termijn van rapporteren en rapporten. Alle voorstellen van de midterm commissie zijn opgevolgd. In vergelijking met de RAAKPro aanvraag heeft er een grote verandering plaatsgevonden en dat is dat het project verlengd is tot met 30 juni 2022.
Het project zit zowel inhoudelijk als financieel goed op schema. Financieel hebben we ca. 110% van het geplande budget gebruikt en zijn de hoofd deliverables behaald. Ook de bedrijven en onderzoeksinstituten liggen op schema in het project. De activiteiten in WP3 (living lab) kenden wat vertraging onderhevig aan een locatie verandering van het living lab. Het living lab is gewijzigd van De Wijk van Morgen te Heerlen naar de Chemelot Campus te Geleen. In WP2 werken Zuyd, BMC en de Universiteit Hasselt samen aan de voorbereiding en karaktereigenschappen van thermochroom vanadium(iv)oxide ramen. Studenten van Zuyd Hogeschool werken bij BMC aan verdere verbetering van de bereiding van de thermochrome systemen. Verbeteringen werden verkregen in de doping van de lagen voor het verlagen van de schakeltemperatuur en bij de bereiding van poreus vanadium(IV)oxide laag. Verder is onderzocht wat de invloed van de afname van de grootte van de VO2 pigmentdeeltjes is verkregen door vermaling. Op 1 September 2018 is Lavinia Calvi gestart als PhD student aan de Universiteit Hasselt. In nauwe samenwerking met Zuyd en BMC heeft zij het literatuur onderzoek naar de bereiding, karaktering en stabiliteit van de thermochrome VO2 systemen uitgevoerd. Baserend op de literatuur is ze begonnen met de bereiding van een thermochrome VO2 lagen met de alternatieve methavanadate methode. In WP2 zijn twee wetenschappelijke artikelen in ingediend waarvan er een is gepubliceerd. TNO-BMC heeft 10 schakelingen vanadium(iv)oxide coatings geleverd gebaseerd op vanadyl oxalate-route met verschillende composities en een sample met een afmeting van 10x10 cmxcm aan WP3 voor een verlengde levensduur test. Op dit moment wordt er onderzoek gedaan naar een verlengde levensduurtest m.bt. het grotere formaat van 50x50 cmxcm. In de komende 12 maanden staat op de planning het bestuderen van twee synthetische routes die verdere optimalisatie van temperatuurschakelingen en het bestuderen van de optische eigenschappen.