Die menschliche Haut fungiert als Schutzhülle, übernimmt überlebenswichtige Funktionen und verfügt über vielfältige Anpassungsmechanismen. Ihr spezieller Aufbau sorgt dafür, dass die Körpertemperatur permanent reguliert und der Körper vor Wärmeverlusten, Kälte und äußeren Einflüssen geschützt wird. Besteht die Gefahr einer Überhitzung, fungiert sie wie eine Klimaanlage – die Schweißdrüsen machen die Oberfläche feucht, das Wasser verdunstet und kühlt dabei die Hautoberfläche ab. Sinkt die Außentemperatur, zieht sich die Haut zusammen, um eine übermäßige Auskühlung des Körpers zu vermeiden.
Die Haut als Barriere zwischen Außenwelt und Organismus dient im Bereich des nachhaltigen Bauens als Vorbild moderner, klimaaktiver Fassaden. Diese haben einen großen Einfluss auf die klimatischen Verhältnisse im Gebäude.
Flexibilität heißt Energieeffizienz
Je flexibler Gebäudehüllen in Abhängigkeit von Tages- und Jahreszeit sowie Wetter und Klima reagieren können, desto weniger Energie wird benötigt, um behagliche Bedingungen zu erreichen. Mit einstellbaren Sonnenschutzsystemen kann man heute verschiedene Aspekte wie Wärmeeintrag, Blend- und Sichtschutz, Tageslichtnutzung, solare Wärmegewinnung und Auskühlschutz miteinander verbinden.
Fassaden können, im Gegensatz zum Sinnesorgan, nicht schwitzen oder eine Gänsehaut bekommen. Dennoch ist deren wichtigste Aufgabe, die klimatischen und baukonstruktiven Bedingungen in Einklang zu bringen. Ob ein Gebäude funktioniert, energieeffizient und behaglich ist und von den Nutzern akzeptiert wird, hängt maßgeblich von der Konzeption der Gebäudehülle ab. Erst das perfekte Zusammenspiel der verschiedenen Gewerke und deren Wirkungsweisen macht diese zur klimaaktiven Fassade, die sich automatisch an Witterungseinflüsse anpasst.
Den größten äußeren Einfluss auf die Gebäudehülle hat heute die Sonnenenergie. Deshalb haben bauphysikalische Größen wie der Wärmedurchgangskoeffizient, der Gesamtenergiedurchlassgrad und der Lichttransmissionswert hohen Einfluss auf die Klimafaktoren im Gebäude. Integrale Planungen mit Fokus auf die Gewerke der Gebäudehülle sind deshalb gefragter denn je.
Hier setzt der Sonnenlicht-Manager Warema mit seinen Eigenentwicklungen an, die weit über die Steuerung des Sonnenschutzes hinausgehen können. Das Unternehmen ist damit in einer besonders komfortablen Lage, denn gerade intelligent gesteuerter Sonnenschutz bietet enorme Potenziale zur Verbesserung der Energieeffizienz und des Raumklimas. So hat eine vom Industrieverband für Technische Textilien, Rollladen, Sonnenschutz (ITRS) in Auftrag gegebene Studie jüngst ermittelt, dass dynamische Rollladen- und Sonnenschutzsysteme allein beim Nutzwärmebedarf bis zu 44 Prozent Energie einsparen. Kein Wunder, denn flexible Sonnenschutzsysteme können die Anforderungen an den Wärme- und Blendschutz bei größtmöglicher Tageslichtnutzung bestens erfüllen.
Einflussgrößen im Kontext betrachten
Die wohl wichtigste Kennzahl zur Beurteilung von Transmissionswärmeverlusten an beziehungsweise in der Fassade ist der Wärmedurchgangskoeffizient, also der U-Wert. Bestimmt wird dieser im Wesentlichen durch die Wärmeleitfähigkeit und Dicke der verwendeten Materialien, aber auch durch die Wärmestrahlung und Konvektion an den Oberflächen. Ein Gebäude, das sich an warmen Tagen aufheizt und über eine Fassade mit hohem (d.h. schlechtem) U-Wert verfügt, kann die Wärme in den Nächten auch wieder nach außen abgeben (Nachtauskühlung). Klar ist aber auch: Die Mittagssonne und Hitze werden vor dem Eindringen ins Gebäude nur unzureichend abgehalten und eine Überhitzung der Räume ist unvermeidbar. Gleiches gilt auch für die kalte Jahreszeit: Immer wenn es außen kälter ist als innen, ist ein niedriger U-Wert sinnvoll, um den Wärmeverlust zu verhindern.
Ähnlich verhält es sich beim Gesamtenergiedurchlassgrad, dem g-Wert. Das Maß für die Energiedurchlässigkeit von transparenten Bauteilen ist die Summe aus der direkten Strahlungs-Transmission und der Wärmeabgabe nach innen durch Strahlung und Konvektion. Im Sommer sollte dieser Wert natürlich möglichst gering ausfallen. Im Winter dagegen gilt das Ziel, möglichst viel Sonnenenergie in das Gebäude zu lassen, damit sich dieses auf natürliche Weise aufheizt.
Die dritte relevante Größe, der Lichttransmissionsgrad (τv), bezieht sich auf die Lichtdurchlässigkeit und drückt den direkt durchgelassenen, sichtbaren Strahlungsteil bezogen auf die Hellempfindlichkeit des menschlichen Auges aus. Damit keine Blendung auftritt, sollte dieser Wert gerade an hellen Sommertagen gering sein. Bei trüben Witterungsverhältnissen dagegen gilt das Gegenteil – je höher der Wert desto mehr Tageslicht kann genutzt werden, ohne auf Kunstlicht zurückgreifen zu müssen.
Anpassung heißt das Zauberwort
Die Betrachtung im Kontext führt schnell zu der Erkenntnis, dass intelligente Fassaden in der Lage sein müssen, ihre Eigenschaften zu verändern und an aktuelle äußere Gegebenheiten anzupassen. Gerade die strahlungsphysikalischen Eigenschaften müssen eine hohe Varianz aufweisen, damit die Gebäudehülle klimaaktiv reagieren kann. Eine derart hohe Flexibilität erreicht man heute durch den Einsatz intelligent gesteuerter Sonnenschutzsysteme.
Um die physikalischen Größen der Fassade positiv, also im Sinne einer höchstmöglichen Energieeffizienz beeinflussen zu können, benötigt man intelligent gesteuerte und hoch flexible Sonnenschutzsysteme.
Die Wahl sollte auf eine Lösung fallen, welche die jeweiligen Bedürfnisse der Nutzer, die Nutzungsweise des Gebäudes sowie die Anforderungen an die Energieeffizienz bestmöglich unterstützt. Eine Lösung „von der Stange“ gibt es nicht. Gefragt sind ganzheitliche und auf die jeweiligen Anforderungen abgestimmte Lösungen.
Für die gängigsten Fassadentypen gibt der Komplettanbieter für intelligente Sonnenschutzsysteme einen konkreten Leitfaden an die Hand. Ein „optimales Sonnenschutzsystem“ ( https://www.warema.de/planung/architekten/?utm_source=optisystem&utm_medium=ZGW&utm_campaign=redirects ) besteht laut Warema aus einer Wärmeschutzverglasung, einem außen liegenden Hitzeschutz, einem innen liegenden Blendschutz und einer intelligenten Steuerung. So wird beispielsweise für Pfosten-Riegel-Fassaden die intelligent gesteuerte Kombination aus außen liegenden Raffstoren mit innen liegenden, aluminiumbedampften Blendschutz-Rollos empfohlen. Gegenüber einer entsprechenden Fassade ohne Sonnenschutzsystem lässt sich ein Energieeinsparpotenzial in Höhe von knapp 40 Prozent erzielen.
Als Hersteller von außen- und innen liegendem Sonnenschutz schaffe das Unternehmen zukunftsweisende Lösungen, die auf die individuellen Anforderungen der einzelnen Immobilien ausgerichtet sind.
Mit den darauf passend abgestimmten Steuerungssystemen werden die Energiebilanz, der Werterhalt der Immobilie und die Lebensqualität der Menschen verbessert. —
Der Autor
Ulrich Lang, Leiter der Warema Objektberatung, beschäftigt sich mit der Entwicklung intelligenter Lösungen für klimaaktive Gebäudehüllen. Der Spezialist referiert auf Branchenevents, so zum Beispiel auf der Consense, der Nachhaltigkeitsmesse in Stuttgart oder dem Prowindo Branchenforum.
Warema auf der BAU:
Halle C1, Stand 538
