Natürliches Licht in Gebäuden (Tageslichteinfall) spart Energie für elektrische Beleuchtung. Schon weiter geht der Gedanke eines regulierbaren Gebäudeklimas: Zum einen durch steuerbare Klappensysteme für die natürliche Be- und Entlüftung und zum anderen durch integrierte Verschattungssysteme, um den solaren Wärmeeintrag zu dosieren. So können die Kosten für die maschinelle Klimaoptimierung (beispielsweise Klimaanlagen) – Kühlen im Sommer, Heizen im Winter – deutlich gesenkt werden.
Anhand der gebäudespezifischen Parameter und Erfordernisse können in Tageslichtelemente verschiedenste steuerbare oder permanente Sonnenschutzsysteme integriert werden. Parallel zum Tageslichteinfall regulieren sie im Interesse eines angenehmen Raumklimas den Wärmeeintrag. Dass definierte Grenzwerte für Raumtemperaturen nicht überschritten und keine Blendwirkungen auftreten dürfen, schreibt mittlerweile auch eine Arbeitsplatzrichtlinie der EU (EU 90/270) vor.
Wie viel Tageslicht in das Gebäudeinnere gelangt und für eine natürliche Ausleuchtung sorgt, inwieweit aber ein zu großer Energieeintrag vermieden werden kann, darüber entscheidet schon die richtige, der Gebäudenutzung angepasste Wahl der Verglasung. Zu berücksichtigen ist dabei die Balance zwischen den Aspekten: Tageslichteinfall (Transparenz, Lichtlenkung und Lichtstreuung), Sonnen- und Wärmeschutz, Wärmedämmung und Schallschutz. Hinzu kommen Sicherheits- und Komfort-Erwägungen, wie Durchsturzsicherheit und Einbruchschutz sowie Selbstreinigung der Verglasung.
Sonnenschutz in den Verglasungen
Eine sehr effektive Sonnenschutzwirkung kann bereits direkt über die Verglasung der Tageslichtelemente erreicht werden. Für Glasdachkonstruktionen bieten sich beispielsweise neutrale oder silberne Sonnenschutzisolierverglasungen mit einer matthellen (opalen) Folie zwischen den Schichten der Verbundglasscheibe an.
Ein äußerst wirksames Sonnenschutzelement sind auch lichtlenkende Verglasungen oder Gläser mit einer Coating-Beschichtung.
Lichteinfall und solarer Wärmeeintrag können auch durch eine steuerbare, elektrisch abdunkelnde Sonnenschutzverglasung reguliert werden. Bei Sonneneinstrahlung färbt sich das Glas durch eine angelegte, elektrische Spannung in ein angenehmes Blau. Bewölkt sich der Himmel, wird durch eine Steuerung der Stromfluss unterbrochen und die Verglasung klart für den vollen Lichtdurchlass wieder auf. Dies ist eine weitere Möglichkeit, Lichtdurchlässigkeit und Gesamtenergiedurchlass geschickt zu steuern und damit die Energiebilanz zu optimieren.
Bei Gebäuden mit kontinuierlichen Lichtbändern, die sehr häufig mit einer Kunststoffverglasung ausgestattet werden, lassen sich allein schon durch opale Polycarbonatverglasungen gute Werte erzielen, um den solaren Wärmeeintrag und Blendeinwirkungen zu reduzieren. Gleichzeitig ist hierbei eine optimale Ausschöpfung des natürlichen Lichts für eine angenehme Innenraumausleuchtung umsetzbar. Darüber hinaus ist eine zusätzliche, den Wärmeeintrag reduzierende Beschichtung unter der Bezeichnung „IQ Relax“ möglich. Diese Verglasung sorgt für eine sehr homogene Lichtausbeute, die zu einem besonders angenehmen „Lichtklima“ führt.
Verschattungslösungen durch die Auswahl der Verglasung bestehen auch für den „Klassiker“ auf dem Industrie- und Hallendach: die Lichtkuppel. Opale, mehrschalige Verglasungen gibt es in unterschiedlich intensiven Einfärbungen, die eine sehr lichtstreuende Wirkung erzielen.
Der solare Wärmeeintrag kann zudem durch eine sogenannte Heat-Stop-Beschichtung eingeschränkt werden. Darüber hinaus gibt es für Lichtkuppeln auch Oberteile aus faserverstärktem Kunststoff (GF-UP). Die leicht bläuliche Einfärbung dieser extrem robusten Verglasungen verringert sehr angenehm den Lichteinfall. Dabei wird er so in das Gebäudeinnere gestreut, dass noch ausreichend natürliches Licht einfällt.
Verschattungen durch Rollosysteme und Textilbehänge
In echtverglaste, quadratische oder rechteckige Tageslichtelemente lassen sich Verglasungen mit scheibenintegrierten, steuerbaren Folienrollos integrieren. Bei diesen Systemen gleitet eine semitransparente Sonnenschutzfolie mithilfe eines sehr geräuscharmen Zahnriemenantriebs zwischen den Scheiben der Isolierverglasung.
Eine weitere Verdunkelungsmöglichkeit stellen außenliegende Rollos dar, die auf die Tageslichtelemente aufgesetzt werden.
Für Glasdächer, die in größeren Dimensionen und individueller Form konstruiert sind, bieten sich steuerbare, außenliegende Textilbehänge an. Auch auf die Konstruktion aufgesetzte Lamellensysteme sind ein sehr wirkungsvolles System, um eine zu starke Aufheizung von Räumen zu verhindern.
Ebenfalls steuerbar, allerdings innenliegend, führen Faltstores zu erheblichen Kühllasteinsparungen. Solche Anwendungen bieten sich an, wenn einzelne Tageslichtelemente mit einem Aufsatzkranz in Flachdächer eingebaut werden, in denen das Verschattungssystem an den Innenseiten befestigt wird. Bei größeren Glasdächern können die elektrisch betriebenen Jalousien direkt mit der Unterkonstruktion verbunden werden.
Permanente Verschattungssysteme
Für alle Tageslichtsysteme – Lichtkuppeln, Lichtbänder und Glasdachkonstruktionen – gibt es eine einfache und effektive Methode der permanenten Beschattung: das Schutzsystem „Laubbaum“. Dabei handelt es sich um eine auf die Tageslichtsysteme aufgesetzte Verblechung, die über gestanzte Löcher verfügt. Das sogenannte „Laubbaumeffektblech“ erzeugt im Gebäudeinneren einen sehr angenehmen Schattenwurf, der mit dem Sonnenstand wandert. Mit diesem System werden Räume zu jeder Tageszeit optimal verschattet und Blendwirkungen vermieden, ohne die Räume zu sehr abzudunkeln. —
In lsolierverglasungen lassen sich scheibenintegrierte, steuerbare Sonnenschutzsysteme integrieren.
Das „Laubbaumeffektblech“ erzeugt im Gebäudeinneren einen Schattenwurf, der mit dem Sonnenstand wandert.