Was bei der Gestaltung der Außenhülle leider oft vergessen wird: die Bedürfnisse der Gebäudenutzer. Auch von hoher Relevanz ist der Umweltschutz durch Energieeinsparung. Drei Bausteine tragen dazu bei, den genannten Anforderungen gerecht zu werden: natürliche Belüftung, dynamische Isolierung und Tageslichtmanagement auf Basis einer intelligenten Steuerung von Fenstern und Sonnenschutz.
Mit einem Konzept der bioklimatischen Fassade lassen sich solares Licht und solare Wärme in Gebäuden nutzbar machen. So werden die Kosten für künstliche Beleuchtung, Heizung und Kühlung reduziert, die Umwelt geschont und das Wohlbefinden der Menschen verbessert.
Ein nutzerorientiertes Fassadenmanagement kann nur funktionieren, wenn viele unterschiedliche Faktoren in Betracht gezogen werden. Allem voran stehen die Erfordernisse der Gebäudenutzer. Um für ein optimales Raumklima zu sorgen, ist es entscheidend zu wissen, welchen Beschäftigungen sie nachgehen und welches typische Verhalten sie an den Tag legen. Dies ist in Lateinamerika oft anders als in Europa oder Asien.
Weitere Einflussfaktoren auf die klimatischen Verhältnisse im Gebäude sind die Gebäudefunktion (Wohnhaus, Büro, Hotel etc.), die Fassadenkonstruktion (Doppelhautfassade, Vorhangfassade etc.) sowie die Verglasung (Beschichtung, Zwischenraumfüllung und -breite). Diese Faktoren beeinflussen sowohl die Licht-, als auch die Wärme- und Luftdurchlässigkeit. Zudem sind Städte aufgrund ihrer Emissionsausstöße und geografischen Lage jede für sich ein mikroklimatischer Kosmos, der individuelle Charakteristika in puncto Temperatur und Luftqualität aufweist. Auch das, ist bei der Steuerung von Licht, Lüftung und Temperatur in Gebäuden zu berücksichtigen. Werden all diese Faktoren in ihrem Zusammenspiel in Betracht gezogen, lässt sich die Sonnenschutztechnik genau darauf abstimmen und beste raumklimatische Bedingungen sind erreichbar.
Lichtmanagement
Dass natürliches Licht gerade im Vergleich zu künstlicher Beleuchtung einen enorm positiven Einfluss auf Physis und Psyche des Menschen hat, lässt sich nicht bestreiten. Da es aber nicht 24 Stunden zur Verfügung steht, muss es durch künstliches Licht ergänzt werden. Auf welche Weise der Innenbereich bei Tageslicht beleuchtet wird hängt davon ab, in welcher Intensität die Sonnenstrahlen eindringen (Einflussfaktor Verglasung) und wie sie sich im Raum verteilen (Einflussfaktoren sind z.B. die Oberflächen von Möbeln etc., die das Licht reflektieren). Letzteres verändert sich vor allem nach dem ständig variierenden Sonnenstand.
Um höchsten Nutzerkomfort zu gewährleisten, ist also sicherzustellen, dass ausreichend Licht vorhanden ist, gleichzeitig aber Blendung verhindert wird. Durch den Einsatz eines Sonnenschutzsteuerungssystems, das sich automatisch nach dem Sonnenstand richtet, ist es möglich, hier hohen Sichtkomfort zu erreichen und zugleich Energiekosten durch Nutzung der vorhandenen Menge natürlichen Lichts zu sparen.
Gebäudekühlung im Sommer
Sommerlicher Wohn- und Arbeitskomfort ist eine Frage der Raumkühlung. Einen wichtigen Beitrag dazu leisten externe und in die Fassade integrierte Textilbehänge oder Jalousien als Beschattungselemente. Sie verhindern, dass sich Räume zu sehr aufheizen, da sie permanent, saisonal oder variabel einsetzbar sind. Ein Sonnensensor aktiviert die Screens automatisch, wenn der vorher definierte Temperaturgrenzwert überschritten wird. Verbunden mit einem intelligenten Lüftungssystem sowie Komponenten zur Luftkühlung, wie Wasserspiele oder Pflanzen, lassen sich so die hohen Kosten zum Betrieb von Klimaanlagen stark verringern oder komplett ersetzen.
Dynamische Dämmung
Eine wichtige Aufgabe, die Fassaden erfüllen sollen, besteht in der Wärmespeicherung solarer Energie im Winter und deren gleichmäßige Verteilung im Gebäude. Eine automatische Rollladen- und Sonnenschutzsteuerung trägt dazu bei, dass tagsüber große Mengen an Sonnenwärme in den Innenbereich gelangen und nachts nicht so schnell wieder nach außen abgegeben wird. Um hier für den Nutzer optimale Bedingungen zu erzielen, kommt es vor allem auf das Zusammenspiel von Fassadenausrichtung, Art der Verglasung und Sonnenschutztechnik an. Laut einer Studie des Verbands der französischen Elektroindustrie FIEEC lässt sich je nach Einsatzvariante von automatischen Rollläden der Verbrauch in klimatisierten Gebäuden deutlich senken.
Wohnbau: In Wohngebäuden sind dabei drei Stufen zu unterscheiden: Ist lediglich ein Zentralbefehl für die automatische Steuerung von Rollläden vorhanden, liegt das Einsparpotenzial bei zirka 8 Prozent. 11 Prozent Energieeinsparung sind erreichbar, wenn das System mit einer Zeitschaltuhr ergänzt wird. Wesentlich höhere Mengen an Energie lassen sich reduzieren durch den Einsatz eines Sonnenfühlers: bis zu 25 Prozent. Objektbau: Im Objektbereich werden mit automatisierter Sonnenschutztechnik vor allem dadurch Kosten gespart, dass sich die Leistung der Klimaanlage reduziert. Der Stromverbrauch zur Kühlung verringert sich, da die Aufheizung der Räume durch eine intelligente Sensorik verhindert wird. Bis zu 35 Prozent pro klimatisiertem Bereich lassen sich hier herausholen. Die Investition liegt bei 200 bis 280 Euro pro Fenster.
40 Prozent Einsparpotenzial liegen vor, wenn der automatisierte Sonnenschutz funktional an die Wärmeregulierung des Gebäudes gekoppelt ist. Hier sind Investitionskosten mit 220 bis 300 Euro pro Fenster nur geringfügig höher anzusetzen.
Eine Studie der European Solar Shading Organization kommt zu dem Schluss, dass dynamischer Sonnenschutz ein aktives Kühlsystem überflüssig machen kann oder die benötigte Maximalleistung und so die Investitions- und Wartungskosten reduziert. Laut dieser Studie lässt sich die benötigte Kühlenergie um 80 Prozent verringern.
Diese Werte zeigen, dass es sich lohnt, intelligente Sonnenschutztechnik einzusetzen. Der Nutzerkomfort erhöht sich und die Betriebskosten des Gebäudes lassen sich senken. Zudem leistet sie einen Beitrag auf dem Weg, die Emissionen bis zum Jahr 2050 auf ein Viertel des heutigen Werts zu senken und so die unumkehrbaren Folgen des Treibhauseffekts einzuschränken. —
Kostenlose Broschüre
Detaillierte Informationen zu einem nutzer- und umweltfreundlichen Fassadenkonzept finden sich in der Broschüre „Bioclimatic Façades“ des Herstellers Somfy, die man kostenlos downloaden kann unter
Wird der Sonnenschutz mit Zeitschaltuhr und Sonnensensor ergänzt, lassen sich die Energieverluste spürbar reduzieren.