Effizientes Zusammenspiel

International wird die moderne Architektur ma?geblich von gro?fl?chigen Glasfassaden gepr?gt. Sie schaffen nicht nur maximale Transparenz, sondern übernehmen auch vielf?ltige Funktionen zur Sicherung der Energieeffizienz und des Nutzungskomforts.Der Trend zur transparenten Glasarchitektur ist ungebrochen. Rund um den Globus entstehen t?glich neue Geb?ude, deren architektonische Planungskonzepte ma?geblich auf der Leistungsf?higkeit hochfunktionaler Glasfassaden beruhen. Insbesondere bei repr?sentativen Verwaltungsbauten setzen Architekten gern auf den gro?fl?chigen Einsatz von Glas, denn die Transparenz des Werkstoffs verleiht ihren Geb?uden eine besondere Leichtigkeit und l?st die Grenzen zwischen innen und au?en scheinbar auf.Gro?e Glasfl?chen in der Geb?udehülle sind allerdings nicht g?nzlich unproblematisch. Im Winter kann bei unzureichender D?mmfunktion in Fassadenn?he ein für die Nutzer unangenehmer Kaltluftabfall auftreten, und im Sommer k?nnen sich die Innenr?ume bei fehlender Verschattungseinrichtung unangenehm aufheizen. Die Folge dieser Effekte ist ein erh?hter Heiz- bzw. Kühlbedarf. Ein weiteres Problem sind st?rende Blendeffekte.Die 16.000 Quadratmeter gro?e Glasfassade des „HQ Building Abu Dhabi“ wurde mit Isolierglas von Glas Tr?sch ausgeführt. Die ?u?ere Scheibe aus dem blau gef?rbten Basisglas Glacier mit einer Silverstar Sunstop Blau 30 T Beschichtung sorgt für einen Gesamtenergiedurchlassgrad von nur 18 Prozent sowie den gewünschten Verspiegelungseffekt. Die innere Scheibe aus Eurofloat Klarglas wurde zus?tzlich mit einer Silverstar ENplus T W?rmeschutzbeschichtung versehen.Bild: Glas Tr?sch AG SilverstarDie genannten Schwachpunkte lassen sich jedoch durch den Einsatz von leistungsstarken Funktionsgl?sern und abgestimmten Sonnenschutzl?sungen ausnahmslos in den Griff bekommen. Wer heute gro?fl?chig Glas in der Fassade verbaut, muss auf Basis der geltenden gesetzlichen Anforderungen sicherstellen, dass im Rahmen der Gesamtbewertung des Geb?udes das Fassadesystem energetisch optimiert ist. Auch der thermische Komfort im Geb?ude muss zu jeder Jahreszeit gew?hrleistet sein.Angesichts der im Markt zur Verfügung stehenden Hightech- Komponenten und -systeme stellt die Umsetzung aller gesetzlichen Anforderungen auch bei Fassaden mit einem hohen Glasanteil kein Problem dar. Seri?s geplant und fachgerecht realisiert, gew?hrleisten moderne Glasfassaden-Systeme ein hohes Ma? an Energieeffizienz und Komfort. Tendenziell müssen Geb?ude mit gro?em Glasfl?chenanteil im Vergleich zu massiven Bauten in den Sommermonaten zwar st?rker gekühlt und in der kalten Jahreszeit st?rker beheizt werden, aber auf der Haben-Seite stehen nicht nur der hohe Lichteinfall und die dadurch m?gliche Reduzierung des Kunstlichts. Je nach Ausführung übernehmen moderne Glasfassaden eine ganze Reihe weiterer Funktionen. Sie bieten W?rme-, Sonnen-, und Schallschutz, sorgen für ausreichende Frischluftzufuhr, lenken das Tageslicht in die Tiefe der R?ume und produzieren zudem elektrischen Strom. Richtig eingesetzt, werden Glasfassaden zu Licht spendenden und Energie gewinnenden Hüllen, die sich den variierenden Umgebungsbedingungen anpassen und so nachhaltig zur Schonung der Umweltressourcen beitragen.Integrale PlanungsarbeitDie Europ?ische Union fordert in der Richtlinie zur Gesamtenergieeffizienz von Geb?uden (EPBD 2010) die Einhaltung von energetischen Mindeststandards und sieht vor, dass ab 2021 im Neubaubereich nur noch "Nahezu-Null-Energiegeb?ude" erstellt werden. Realisierbar ist diese ambitionierte Zielvorgabe bei Geb?uden mit hohem Glasanteil in der Fassade durch integrale Planungsans?tze, die alle für die Energieeffizienz und den Nutzungskomfort relevanten Parameter einbeziehen. Jede Einzelma?nahme kann sich negativ auf das Gesamtsystem auswirken. ?ltere Bauprojekte haben gezeigt, dass beispielsweise durch ein vorgesetztes klassisches Sonnenschutzsystem zwar die solaren Strahlungseintr?ge verringert und Blendeffekte verhindert wurden, der Bedarf an Kunstlicht und somit der Energieverbrauch aber im Gegenzug deutlich anstieg. Um solche kontraproduktiven Effekte zu vermeiden, werden heute bei Gro?projekten schon in einer sehr frühen Planungsphase Fassadenberater, Lichtspezialisten und Bauklimatiker einbezogen. Bei kleineren Bauvorhaben ist diese interdisziplin?re Zusammenarbeit allerdings noch immer die Ausnahme.Die Krux für Planer ist, dass im Fassadenbereich st?ndig neue Produkte, Technologien und Produktionsverfahren entwickelt werden, die zur Verbesserung der Energieeffizienz und der Nutzungsqualit?t von Geb?uden beitragen. Architekten sehen sich folglich bei jedem neuen Projekt mit der Fragestellung konfrontiert, welches Produkt und welche Technologie jeweils die effizienteste ist. „Wir Architekten müssten eigentlich viel mehr auf Messen (...) gehen, um uns über neue Produkte schlau zu machen (...)“, konstatierte Dipl.-Ing. Architekt Remigiusz Otrzonsek vom renommierten deutschen Architekturbüro HPP jüngst im Fachgespr?ch bei einem internationalen Glashersteller.Die bedeutendste internationale Messe rund um den Werkstoff Glas ist die glasstec in Düsseldorf, die in diesem Jahr vom 23. bis 26. Oktober stattfindet. Doch nicht nur das dortige Angebot der Aussteller einet sich, um Architekten und Planer auf den neuesten Stand zu bringen, auch das Rahmenprogramm und die Sonderthemen geben einen umfassenden überblick zum Einsatz von Glas und Photovoltaik in der Fassade.Die gl?sernen Sonnenlamellen pr?gen das CC01 Commercial Center Hafencity in Hamburg, erfüllen gleichzeitig aber auch energetische Aufgaben.Bild: Schr?gstrich/ J?rg StiehlerFür Architekten, Planungsingenieure und Fassadenbauer stehen mit der Fachtagung „engineered transparency“ (25./26.10.) und dem Architektenkongress (24.10) zwei Top-Veranstaltungen zu den neuesten Entwicklungen der Themenfelder Konstruktiver Glasbau, Fassaden- und Solartechnologie auf dem Programm. Hoch informativ ist auch das in die Fachmesse integrierte „Fassaden-Center“. Institute und Verb?nde pr?sentieren sich hier im „Kompetenzcenter Glas, Fenster Fassade“, w?hrend Unternehmen zukunftsweisende Produktl?sungen für Glasfassaden als Mock-Ups in der benachbarten Sonderschau glass technology live zeigen. Diese vom Architekten Prof. Stefan Behling und seinem Team des Institutes für Baukonstruktion an der Uni Stuttgart konzeptionierte Sonderschau wirft unter dem Titel „Innovative Glasfunktionen“ einen Blick in die Glaszukunft – nicht nur bei Glasfassaden. So widmet sie sich beispielsweise auch den Themen ?sthetik/Design, Interieur/Innenausbau und Innovative Glasprodukte/gebogenes Glas. Am 25. Oktober geht es im begleitenden Symposium, das allen Besuchern kostenlos offen steht, um „Integrative Konzepte für transparente Geb?udehüllen“.Innovative Produktl?sungenInnovative Glasprodukte, Fassadensysteme und Sonnenschutzvarianten für die Ausführung von energetisch und raumklimatisch optimierten Geb?uden sind ausreichend im Markt verfügbar. Ein Beispiel: Schon 1968 hat sich der deutsche Fassadenbauer Gartner das System der integrierten Fassade patentieren lassen. St?ndig weiterentwickelt stellt sie auch heute noch ein effizientes System dar. Bei diesem Fassadentyp tragen die Fassadenprofile nicht nur das Glas, sondern sind gleichzeitig Heiz- und Kühlfl?chen. Durch die Hohlprofile aus Stahl wird Wasser gepumpt, das nach Bedarf erw?rmt oder gekühlt werden kann. Um ganz auf fossile Energietr?ger verzichten zu k?nnen, wurde die integrierte Fassade des Verwaltungssitzes der Firma Alki-Technik in Ingolstadt mit erneuerbaren Energien kombiniert. Die erforderliche Energie wird bei diesem Geb?ude über eine W?rmepumpe aus Grundwasser gewonnen. Geheizt und gekühlt wird über die integrierte Fassade sowie über die Decken und Wandfl?chen. Laut Aussage des Fassadenherstellers z?hlt das Geb?ude zu den energieeffizientesten Multifunktionsgeb?uden in Europa.Die statisch montierten Verbundglaslamellen des CC01 Commercial Centers Hafencity in Hamburg reflektieren das Sonnenlicht und senken dadurch die Kühllast des Büro- und Gesch?ftsgeb?udes. Durch die selbstreinigende Beschichtung wird der Reinigungsaufwand erheblich reduziert.Bild: Schr?gstrich/ J?rg StiehlerModerne, industriell gefertigte Fassadengl?ser lassen sich farblich auf die Wünsche der Bauherren einstellen und mittels verschiedenster Veredelungstechnologien individuell gestalten. Dank ihrer unsichtbaren Funktionsbeschichtungen bieten sie einen guten W?rmeschutz und reduzieren den solaren Strahlungseintrag deutlich. Für die bei gro?en Glasfassaden dennoch notwendige zus?tzliche Verschattung stehen zahlreiche leistungsstarke Serienl?sungen zur Verfügung. Darüber hinaus er?ffnen projektbezogen entwickelte individuelle Sonnen- und Blendschutzsysteme ein hohes Ma? an Gestaltungsfreiheit. Ein aktuelles Beispiel für einen gelungenen Sonnenschutz ist das Projekt „CC01 Commercial Center Hafencity“ am Hamburger Sandtorhafen. Starr montierte gl?serne Sonnenlamellen pr?gen das Büro- und Gesch?ftshaus und erfüllen gleichzeitig auch energetische Aufgaben. Sie reflektieren das Sonnenlicht und reduzieren so die Kühllast des Geb?udes. Die von der Flachglas Wernberg GmbH gefertigten Glaslamellen und Sonnenschutzisoliergl?ser sind ein wesentlicher Bestandteil des auf Energieeffizienz, Nachhaltigkeit und hohen Nutzerkomfort ausgelegten Geb?udekonzeptes. Um den Reinigungsaufwand zu minimieren, wurden die Glaslamellen mit einer selbstreinigenden Beschichtung veredelt.An Stelle oder erg?nzend zu vorgesetzten Verschattungseinrichtungen k?nnen auch schaltbare elektrochrome Gl?ser eingesetzt werden. Sie verdunkeln sich auf Knopfdruck, erhalten aber den Blickkontakt zurDie doppelschalige Fassade des Düsseldorfer Stadttores besteht aus einer ?u?eren Ganzglashaut und einer inneren Fassade mit Fensterelementen aus Holz. Sonnenschutzjalousien, die etagenweise angeordneten Lüftungsb?nder und der ca.1,40 Meter tiefe Klimapuffer zwischen den beiden Fassadenebenen sichern ein angenehmes Raumklima.Bild: Messe DüsseldorfAu?enwelt. Gl?ser mit integrierten Prismen oder Lichtlenklamellen leiten das Tageslicht in die Tiefe des Raumes, und integrierbare Lüftungseinheiten mit W?rmerückgewinnung erm?glichen eine energieeffiziente Be- und Entlüftung. Werden alle regelbaren Komponenten der Fassade über eine Geb?udesteuerung mit einem modernen Heiz- und Kühlsystem vernetzt, kann sich das Gesamtsystem immer optimal auf die sich ver?ndernden Umweltbedingungen einstellen. Die oft beschriebene intelligente Fassade ist l?ngst keine Zukunftsvision mehr. Dipl.-Ing. Elmar Jochheim vom AMP Ingenieurbüro für Fassadentechnik und angewandte Bauphysik erkl?rt dazu: „Intelligente Fassaden werden künftig variabel wie Kleidungsstücke sein: Sie kühlen im Sommer, heizen im Winter, sind bespielbar als Medientr?ger, wahlweise transparent oder undurchsichtig und vieles mehr.“ Der Fassadenspezialist weist aber auch darauf hin, dass man nicht alles dem Glas zuweisen kann und sollte.Fasssadenintegrierte KraftwerkeVerst?rkt werden mittlerweile auch fassadenintegrierte Photovoltaiksysteme zur Energiegewinnung eingesetzt. Auch hier bietet der Markt eine ganze Reihe unterschiedlicher Systeme. „Mit in die Geb?udehülle integrierten Photovoltaik-Elementen kann der Modernisierer oder Bauherr Strom produzieren, Witterungseinflüsse reduzieren, eine bessere W?rmed?mmung erreichen und gleichzeitig für ein modernes Aussehen des Wohn- oder Gesch?ftshauses sorgen“, verspricht Jochen Gr?negr?s, Hauptgesch?ftsführer des deutschen Bundesverbandes Flachglas (BF).Die vollautomatisch geregelte Klimatisierung von R?umen st??t bei vielen Nutzern auf wenig Gegenliebe. Intelligente Geb?udesteuerungen schlie?en das manuelle ?ffnen von Fenstern nicht aus, sondern passen sich an. Moderne Glasfassaden sehen diese Option vor.Bild: Messe DüsseldorfBesonders geeignet für die Integration in die Geb?udehülle sind Dünnschichtzellen. Bei ihnen wird die photoaktive Schicht auf eine Glasscheibe aufgedampft. Eine zweite Glasscheibe schlie?t die Schicht wie bei einem Sandwich ein. Die Technologie macht es m?glich, Module in ganz unterschiedlichen Gr??en, Formen und Designs herzustellen, da man nicht auf eine bestimmte Glasart und -gr??e festgelegt ist. „Abgesehen davon, dass Dünnschichtzellen sehr energiearm hergestellt werden, ben?tigen sie nur sehr wenig wertvolles Halbleitermaterial und eignen sich für nahezu jede denkbare Oberfl?che, da sie inzwischen auch ma?gefertigt werden k?nnen. Eine ideale Voraussetzung für den Einsatz am Geb?ude, wo es selten Standardma?e gibt und die optische Erscheinung ebenso wie die mechanischen Eigenschaften eine gro?e Rolle spielen“, fasst Gr?negr?s weitere Vorteile zusammen.Eine Alternative zu vorgelagerten Sonnenschutzeinrichtungen und glasintegrierten Lamellensystemen sind schaltbare elektrochrome Gl?ser. Sie verdunkeln sich auf Knopfdruck in wenigen Minuten und sorgen so für einen effektiven Sonnen- und Blendschutz. Ein weiterer Vorteil: Die freie Durchsicht bleibt auch im abgedunkelten Zustand erhalten.Bild: Econtrol-GlasDa Dünnschichtzellen auch bei Streulicht oder schwachem Licht Strom produzieren, k?nnen sie auch in nicht direkt der Sonne zugewandten Bereichen der Fassade eingesetzt werden. Insbesondere die teiltransparenten Dünnschicht-Module er?ffnen vielf?ltige Einsatzm?glichkeiten in der Geb?udehülle. „Mit Solarmodulen kann man inzwischen richtig gestalten. Es gibt sie in verschiedenen Ausführungen, bedruckt, mit Strukturglas oder sogar begehbar und mit D?mmwirkung dank Isolierglaseinsatz“, unterstreicht der BF-Gesch?ftsführer. Funktionalit?t und Design gehen hier eine enge Symbiose ein. Das dürfte Investoren, Geb?udenutzer sowie Architekten und Geb?udeplaner gleicherma?en freuen. 06.03.2012, Messe Düsseldorf GmbH