Um den Energiebedarf von Gebäuden zu senken, ist neben dem Einsatz effizienter Steuerungs- und Anlagentechnik die Optimierung der Gebäudehülle unerlässlich. Ein erhöhter Wärmeschutz bei der Gestaltung der Gebäudehülle führt einerseits zur Verringerung der Wärmeverluste durch die opaken Außenbauteile, andererseits kann durch die raumseitig erhöhten Oberflächentemperaturen der Außenwände die Raumlufttemperatur ohne Behaglichkeitseinbußen gesenkt werden.
Bedingt durch die ständig wachsenden Anteile von Glas an der Gebäudehülle spielen deshalb auch die solaren Einträge auf diese Flächen eine immer größere Rolle.
Abhängigkeiten
Um die solaren Einträge mit Sonnenschutz steuern zu können, müssen zuerst grundsätzliche Überlegungen im Zusammenspiel zwischen Glas, Fenster und Sonnenschutz angestellt werden. Kann man den optimalen Rahmenanteil einer Verglasung mit maximal 25-30 % festlegen und daher bei der weiteren Betrachtung unberücksichtigt lassen, so müssen bei der Auswahl des Glases wesentlich komplexere Überlegungen durchgeführt werden, um die optimale Kombination mit dem Sonnenschutz zu finden.
Generell sollte beim Einsatz einer 3-fach-Verglasung zwischen der erhöhten Dämmwirkung und dem verringerten Gesamtenergiedurchlassgrad und dem damit verbundenen reduzierten Tageslichttransmissionsgrad abgewogen werden.
Grundsätzlich sollte die Auswahl der Scheibenqualität der jeweiligen Himmelsrichtung angepasst werden, um die optimale Kombination aus Dämmwirkung und Nutzung der solaren Einträge zu finden.
Nutzung solarer Erträge
Tragen bei der passiven Sonnenenergienutzung die solaren Gewinne durch die transparenten Bauteile direkt zur Gebäudeaufheizung bei, muss bereits im Vorfeld die Nutzbarkeit dieser möglichen Wärmegewinne genauestens überdacht werden.
Zur Beurteilung der passiven Sonnenenergienutzung ist eine Bilanzierung der zu erwartenden Wärmegewinne und -verluste erforderlich, um dann die jeweils sinnvollste Kombination aus Glas und Sonnenschutz zu finden. Unterschieden werden muss dabei zudem auch zwischen Neubau und Bestandsgebäuden.
Kann beim Neubau für die Nutzung solarer Erträge eine Optimierung der Fensterflächenanteile und der Verglasungsqualität in Abhängigkeit von Klima und Himmelsrichtung stattfinden, so gelten für Bestandsgebäude meistens bauliche Einschränkungen.
Der Sonnenschutz im Spiel
Solare Einträge sind bei Gebäuden aber auch nicht uneingeschränkt nutzbar. Denn je nach Einstrahlungsmenge und Außentemperatur führen die Wärmegewinne schnell zu Raumtemperaturen, die sich oberhalb der Behaglichkeitsgrenze befinden und eine Kühlung der Räume notwendig machen, wenn es keine anderen geeigneten Sonnenschutz-Maßnahmen gibt.
Gerade deshalb ist der Sonnenschutz unverzichtbar, um die Energieeinträge je nach Bedarf und Jahreszeit zu steuern. Grundsätzlich ist jede Form von Sonnenschutzanlagen dazu geeignet, die solaren Einträge zu steuern und die jeweilige Situation zu verbessern. Es ist lediglich eine Frage des verwendeten Systems, des Anbringungsorts und den damit verbundenen Wirkungsgraden, die sich deutlich unterscheiden können.
Natürlich ist ein außen liegender Sonnenschutz einem innen liegenden System wegen des höheren Wirkungsgrades vorzuziehen. Es sollte dabei aber auf jeden Fall auf einen ausreichenden Abstand zum Fenster bzw. eine Hinterlüftung geachtet werden, um einen Wärmestau zwischen Sonnenschutz und der Verglasung zu vermeiden.
Der einstellbare Fc-Wert
Unabhängig von der Ausrichtung der zu verschattenden Glasfläche, sollte eine Abminderung der Sonneneinstrahlung (Fc-Wert) von ≤ 0,5 erreicht werden. Gute Systeme können Werte von bis zu ≤ 0,1 erreichen, das heißt der Energieeintrag wird bei einer geschlossenen Sonnenschutzanlage um ca. 90 % abgesenkt.
Der wesentliche Vorteil von Sonnenschutzanlagen liegt aber nicht nur in einem möglichst hohen Fc-Wert, sondern vor allem in der sinnvollen Eigenschaft, diesen verändern zu können.
Das kann bei Jalousien/Raffstoren durch Wendung der Lamellen bzw. bei textilen Sonnenschutzanlagen durch horizontales oder vertikales Öffnen und Schließen und die daraus resultierende Steuerung des Lichteinfalls erfolgen.
Deshalb müssen Räume bei Sonneneinstrahlung nicht über den gesamten Tag verdunkelt, und so auch auf künstliche Beleuchtung verzichtet werden. Durch den sogenannten Tageslichttransport wird zudem das Wohlbefinden der Gebäudenutzer durch den natürlichen Lichtanteil im Raum gefördert.
Die Steuerung macht‘s!
Damit die jeweilige Stellung der Behänge dem Sonnenverlauf optimal angepasst werden kann ist eine automatische Steuerung der Sonnenschutzanlagen notwendig. Dabei sollte auch auf Aspekte wie Temperaturparameter, Lüftungsquote, Kunstlichtanteil und An-/Abwesenheit des Nutzers geachtet werden. Gerade eine raumtemperaturabhängige Steuerung der Sonnenschutzanlage hat den Vorteil, dass auch Wärmeeinträge aus diffuser Strahlung abgehalten werden können.
Ausblick
Die Vorteile eines veränderlichen Fc-Werts liegen deutlich auf der Hand. Kein anderes System kann solare Gewinne über das ganze Jahr so gut steuern, wie ein Sonnenschutz mit einem einstellbaren Fc-Wert. Allerdings muss an dieser Stelle deutlich darauf verwiesen werden, dass es keine „beste“ Lösung gibt, sondern immer in Abhängigkeit von Gebäude, Lage, Planungs- und Nutzerwünschen sowie Budget entschieden werden muss.
Schon am gleichen Gebäude könnten bei der Suche nach der optimalen Lösung je nach Gebäudeform, der jeweiligen Himmelsrichtung, der Gebäudehöhe und den Ansprüchen und Anforderungen der Gebäudenutzer vollkommen unterschiedliche Systeme notwendig sein. Es gilt also immer die „passende“ Lösung zu finden. —
