Klimaresilienz durch Automation

Der voranschreitende Klimawandel rückt den sommerlichen Wärmeschutz bei Neubau und Sanierung zunehmend in den Fokus. Die Reduzierung des Wärmeeintrags durch Sonnenlicht mittels intelligenter Automation wird nach Einschätzung von Warema zusehends ein erforderlicher Baustein für klimaresiliente Gebäude.

Den Energieeintrag in das Gebäude effizient zu verringern, rückt bei der Planung von Neubau und Sanierung zunehmend in den Vordergrund. Das Marktheidenfelder Unternehmen Warema sieht sich als ein führender Hersteller technischer Sonnenschutzprodukte in diesem Kontext in der Verantwortung und unterstützt mit seinen Produkten und Services für die Optimierung der Gebäudehülle aktiv Planer, Architekten und Fachbetriebe.

Klimaaktive Fassade

Über eine Automation des Sonnenschutzes reagiert die Fassade schnell auf die äußeren Bedingungen und wird somit klimaaktiv, erklärt das Unternehmen. Eine "klimaaktive Fassade" halte im Sommer einen Großteil der Sonnenenergie ab. Der geringere Energiedurchlassgrad vermeide eine Überhitzung der Innenräume und damit oft auch eine energieintensive technische Kühlung.

Hochgefahrene Beschattungssysteme im Winter hingegen ermöglichten den Eintrag der Strahlungsenergie und unterstützten so die Heizung. In den Winternächten könnten durch das Schließen des Sonnenschutzes die Energieverluste durch das Fenster um bis zu 37 Pozent verringert werden (zusätzlicher thermischer Widerstand eines Rollladens in Kombination mit einem Bestandsfenster (Uw = 2,7 W/m²K). Auch der Tageslichteintrag lasse sich insbesondere bei jalousierbaren Produkten durch eine Automation optimieren, was zu einem geringeren Kunstlichtbedarf führe, erläutert Warema.

Für das Sonnenschutzunternehmen steht bei der Optimierung der Gebäudehülle der Systemgedanke im Vordergrund. Die für den Energiedurchlass maßgeblichen Bauteile Verglasung und Sonnenschutz werden in einem energetischen Gesamtwert erfasst, dem totalen Gesamtenergiedurchlassgrad (gtot).

Die perfekte Abstimmung beider Komponenten untereinander ermögliche ein effizientes Reduzieren der Wärmeeinstrahlung. Besonders für den Sonnenschutz gelte: Nur eine intelligente Steuerung nutze dessen technische Möglichkeiten im Sinne einer klimaaktiven Fassade optimal aus, so Warema.

Proaktive Steuerung

Zirka 40 Prozent der eintreffenden Wärmestrahlung können bereits durch einen Lamellenbehang reflektiert werden. Der gtot- Wert setzt sich aus der transmittierten Strahlung und dem sekundären Wärmeeintrag der zwischen Sonnenschutz und Fenster gefangenen absorbierten Strahlung zusammen. Foto: © Warema

Der gtot-Wert setzt sich zusammen aus der transmittierten Strahlung und dem sekundären Wärmeeintrag der zwischen Sonnenschutz und Fenster gefangenen absorbierten Strahlung. Entscheidende Faktoren beim Sonnenschutz sind die Reflektion der langwelligen wärmeintensiven Strahlung sowie ein möglichst geringer Transmissionsgrad in Kombination mit einer exakten Steuerung des benötigten Tageslichts.

Die gute Nachricht ist: Bei der Steuerung kann sich der Nutzer entspannt zurücklehnen. Eine Automation erledigt das Steuern deutlich besser und vor allen Dingen proaktiv. Standardbausteine hierfür sind eine Wetterstation sowie eine Steuereinheit mit einem intelligenten Regelalgorithmus, der unter anderem den jahreszeitabhängigen Sonnenstand berücksichtigt, Lamellen bei Bedarf nachführt und die Behangpositionen wetterabhängig regelt.

Studie zeigt Sonnenschutzpotenzial

Über die Repräsentanz Transparente Gebäudehülle (RTG), der branchenübergreifenden Vertretung in Berlin, wurden mehrere Studien an das renommierte Ingenieurbüro Prof. Dr. Hauser (IBH) zur Wirksamkeit des Sonnenschutzes in Auftrag gegeben.

In der aktuellen Studie IBH 4 zeigen Berechnungen zu einem exemplarisch vordefinierten Testraum mit zirka 45 m² Grundfläche und einer nach Süden orientierten Fensterfläche von zirka 36 Prozent der Grundfläche des Raumes den großen Hebel eines außenliegenden Sonnenschutzes sowie einer intelligenten Steuerung: Bei herkömmlicher Bedienung des außenliegenden Sonnenschutzes lässt sich die Anzahl der Stunden mit Innenraumtemperaturen von über 26°C von 2.781 Stunden (ohne Sonnenschutz) bereits auf 512 Stunden reduzieren.

Bei einer frühzeitigen Aktivierung über eine Automation, wie bei einer klimaaktiven Fassade, kann die Anzahl der Stunden noch weiter, nämlich auf 212 Stunden, verringert werden. Dies entspricht einem Wert von knapp unter zehn Prozent – im Vergleich mit der Situation ohne Sonnenschutz. Bei zusätzlicher Nachtkühlung durch Lüften lassen sich die Stunden mit Innenraumtemperaturen von über 26°C sogar auf nur noch 39 Stunden reduzieren, also ein Wert von unter zwei Prozent.

Den energetisch besten Wert erreicht logischerweise immer der geschlossene Behang. Dahinter liegende Räume sind dann mangels ausreichendem Tageslichteinfall ohne Kunstlicht nur sehr eingeschränkt nutzbar. Jedoch: Nicht genutzte Räume sind nicht unbedingt der Sonderfall, sondern häufig der Standard. Die Zeiten über Präsenzmelder, die Inkludierung von Sonn- und Feiertagen, Arbeits- sowie Urlaubzeiten genau zu erfassen und in die Steuerung der klimaaktiven Fassade einfließen zu lassen, sei ein weiteres, häufig nicht genutztes energetisches Einsparpotential, erläutert Warema.

Wärmeschutz und Tageslichteintrag

Die perfekte Abstimmung zwischen Tageslichtanteil und Beschattung sei einer der zentralen Faktoren für einen effektiven sommerlichen Wärmeschutz. Den höchsten Nutzen und die größte Flexibilität biete hier der Raffstore. Eine perfekte Nachführung des Lamellenwinkels entsprechend dem aktuellem Sonnenhöhenwinkel ermögliche, dass keine direkte Sonnenstrahlung in den Raum gelange – bei gleichzeitig maximalem, diffusen Tageslichteintrag, der zusätzlich energetische Einsparungen beim Kunstlicht ermögliche.

Allein die Tatsache, dass bereits zirka 40 Prozent der eintreffenden Wärmestrahlung durch einen Lamellenbehang reflektiert werden können, sei eine gute Nachricht. Bei der Planung gelte aber nicht "one fits all". Jedes Gebäude müsse individuell betrachtet werden. Dies gelte für Sanierung und Neubau gleichermaßen, betont Spezialist Warema, der bei diesem komplexen Thema Architekten und Fachplaner aktiv unterstützt.

Die Zukunft eines effizienten Wärmeschutzes liege in der intelligenten Nutzung und dem perfekten Zusammenspiel aller haustechnischen Systeme. Perfekte Sonnenschutzsysteme in Verbindung mit smarten Steuerungslösungen sind für den Marktheidenfelder Sonnenschutzhersteller deshalb mehr als eine Empfehlung.

Weitere Informationen: Den bebilderten Fachartikel als PDF-Datei herunterladen: Klimaresilienz durch Automation