Wie kann ich mein Gebäude im Sommer vor Hitze und im Winter vor Kälte schützen?
Jeder kennt es: Die Hitze macht es abends unerträglich einzuschlafen. Auch die Nächte bringen keine ersehnte Abkühlung mit sich. Schon immer schwitzen nachts die Menschen in ihren Betten, jedoch nehmen wir dieses Phänomen immer verstärkter wahr. Woran liegt das?
Schuld daran ist der Klimawandel, denn er verursacht steigende Durchschnittstemperaturen und zieht immer länger anhaltende Hitzeperioden mit sich. Lange Hitzewellen fallen unter die Kategorie der Extremwetterereignisse. Diese Extremwetterereignisse haben schwerwiegende Folgen.
In Deutschland war der August 2020 besonders heiß – und zwar bis zu 4,5 °C wärmer als der langjährige Durchschnitt. Die teilweise bis zu neun Tage anhaltende Hitze ist die Längste seit Beginn der Wetteraufzeichnungen.
Wärmeschutz im Sommer
Im Sommer, und gerade in so heißen Sommern wie sie in den letzten Jahren auftreten, wird es immer wichtiger die Wärmestrahlung der Sonne nicht in das Gebäudeinnere zu lassen. Die Hitze soll möglichst draußen bleiben. Oder in anderen Worten: Die durch die Sonneneinstrahlung verursachte Aufheizung der Innenräume soll so weit begrenzt werden, sodass im Inneren ein möglichst behagliches Raumklima geschaffen werden kann.
Da nicht in jedem Gebäude Klimaanlagen verbaut wurden oder werden können, muss ein behagliches Raumklima ohne die Verwendung von Klimaanlagen geschaffen werden. Doch wie gelingt das und welche Möglichkeiten gibt es?
Was ist eigentlich der g-Wert?
Wenn man über Wärmeschutz liest, begegnet einem immer der g-Wert? Doch wie setzt sich dieser eigentlich zusammen und was sagt er aus? Der Gesamtenergiedurchlassgrad oder kurz g-Wert wird als Maß für die Energiedurchlässigkeit eines transparenten Bauteils wie beispielsweise einer Verglasung genutzt. Dieser gebräuchliche Wert drückt also aus, welcher prozentuale Anteil der auf eine Verglasung auftreffenden Energie nach innen gelangt. Vereinfacht gesagt: wie viel der Wärmeinstrahlung im Inneren des Gebäudes ankommt.
Der g-Wert wird entweder prozentual oder ganz ohne eine Einheit und als Zahl zwischen 0 und 1 angegeben. Je geringer der Gesamtenergiedurchlassgrad, desto geringer der Wärmeintrag. Wünschenswert ist im Sommer also eine möglichst geringe Zahl; im Winter ist es gerade andersherum.
Um dies einmal zu verdeutlichen: Nimmt man eine Standardverglasung zur Hand, dann liegt der g-Wert meist bei circa 70 % oder in absoluten Zahlen bei 0,70. Betrachtet man allerdings spezielle Sonnenschutzgläser, dann liegt der Wert deutlich unter dem Durchschnitt der normalen Verglasung – bei circa 40 % oder 0,40. Im Sommer gilt also: je geringer, desto besser.
Kommt noch genügend Licht ins Gebäude?
Umso besser die Beschichtung der Verglasung, desto geringer der Energiedurchlass, also der g-Wert. Allerdings bringt ein geringer g-Wert meist auch einen niedrigen Lichtdurchlass mit sich.
Die Lösung findet sich in besonderen Beschichtungen der sonnenschutzverglasten Tageslichtelemente: Diese spezielle Beschichtung lässt die Wärme der Sonne deutlich schlechter durch als das sichtbare Licht. Grundsätzlich lässt sich hier ein Energiedurchlass von 40 % bei einem Lichtdurchlass von circa 70 % gut umsetzen. Viel größer lässt sich die Spreizung zwischen Licht und Energie jedoch kaum gestalten.
Bei Sonnenschutzverglasungen gibt es verschiedene Typen. Bei dem Flachdach Fenster FE 0° von LAMIUX werden beispielsweise diese beiden Formen angeboten:
Sonnenschutzisolierung mit mattheller Folie
Einen deutlich geringeren Energiedurchlass erreicht die Sonnenschutzisolierverglasung S121 dreifach 50/25 ESG bei dem Flachdach Fenster FE 0° von LAMILUX mit circa 25%. Allerdings ist hier der Lichtdurchlass aufgrund einer matthellen Folie, welche das einfallende Licht jedoch optimal streut und eine direkte Blendwirkung vermeidet, auch deutlich geringer.
Sonnenschutzisolierverglasung
Bei dem Model S109 wurde sogar ein Lichtdurchlasswert von circa 61 % erreicht. Bei dieser Sonnenschutzverglasung liegt der Energiedurchlasswert bei nur noch 30 %.
Es kann also gesagt werden, dass es immer darauf ankommt, welche Faktoren für das jeweilige Gebäude, sei es Privathaus, Schule oder Fertigungshalle, priorisiert sind.
Das Verglasungsangebot berücksichtigt jedoch bei jedem Projekt die individuellen Aspekte. Zum einen wird der Tageslichteinfall betrachtet. Dieser sollte möglichst hoch sein, da Tageslicht die Gesundheit, das Wohlbefinden sowie die Leistungsbereitschaft fördert. Zum anderen werden die Energieeffizienz und der Sonnenschutz beachtet. Verglasungen können zudem auch als Schallschutz eingesetzt werden. Die Entscheidung hängt also immer von den jeweiligen Bedürfnissen des Projektes ab.
Ein ganz anderes Beispiel: Von Oktober bis März wird es erst spät hell, dafür aber früh abends wieder dunkel. Das wenige Tageslicht sollte also im Optimalfall bestmöglich nach Innen geleitet werden. Hinzu kommt, dass die Temperatur im Winter über einen langen Zeitraum unter den Gefrierpunkt fällt und man im Gebäude nicht auch noch frieren möchte. Hier tritt also ein ganz anderes Problem auf: Die Wärme der Sonne, welche im Sommer unbedingt draußen gehalten werden soll, soll im Winter unbedingt nach drinnen gelangen. Denn so kann die Sonne einen Teil zur Beheizung des Gebäudes beitragen und helfen ein behagliches Raumklima zu schaffen.
Um also beiden Problemstellungen optimal gerecht zu werden, müssen mehrere Maßnahmen kombiniert werden.
Wie kann ich also die Hitze im Sommer draußen und im Winter hineinlassen?
Für dieses Problem gibt es mehrere Lösungsansätze. Üblicherweise werden wärmedämmende Verglasungen sowie ein beweglicher Sonnenschutz eingebaut. Bewegliche Sonnenschutzeinrichtungen sind zum Beispiel Rollläden, Markisen oder Rollos. Zudem können auch liegende drehbare Lamellen angebracht werden, welche die Sonneneinstrahlung regeln können.
Auch hier gibt es unterschiedliche Möglichkeiten: Zum einen können die Verschattungslösungen an den diversen Oberlichtern innen, zum anderen aber auch außen befestigt werden. Außenliegende Verschattungslösungen sind aus energetischer Sicht jedoch immer zu bevorzugen.
Da es im Winter darum geht, so wenig Heizenergie wie möglich zu verlieren, müssen sämtliche Bauteile gut wärmegedämmt sein. Bei Wänden, Decken und Dächern wird das durch mehrschichtige Schaum- oder Faserstoffe mit vielen Lufteinschlüssen erreicht. Bei Fenstern wird es durch mehrlagigen Aufbau und luft- bzw. edelgasgefüllte Zwischenräume umgesetzt. Die Wärmedurchlässigkeit wird mittels des U-Wertes angegeben.
Die Nordlicht-Shedkonstruktion
Eine besondere Möglichkeit ist die Installation von einigen Oberlichtern auf Sheddächern. Das Lichtband S und das Glasdach PR60 können beispielweise als Sheddachkonstruktion ausgeführt werden.
Bei der Nordlicht-Shedkonstruktion von LAMILUX ist nur eine, nämlich die nach Norden ausgerichtete Seite verglast. Die Südseite der Tageslichtkonstruktion ist dem Sonnenlicht zugewandt und meist mit lichtundurchlässigen Füllungen ausgestattet.
Durch diese Bauweise wird die direkte Sonneneinstrahlung und damit die Blendeinwirkung im Gebäudeinneren erheblich verringert.
Abschließend kann also gesagt werden, dass es immer auf das Projekt und die Prioritäten ankommt. Ob Rollladen, Markise oder Lamellen – sie alle bieten einen Sonnenschutz; welches jedoch die optimale Lösung ist, kommt auf die Bedürfnisse des Gebäudes an. Auch im Winter muss für eine optimale Wärmedämmung bei Oberlichtern durch verschiedene Varianten gesorgt werden.
