Tageslicht und sommerlicher Wärmeschutz
Fassadenintegrierte Lichtlenkung
Ob sich ein Gebäude im Sommer überhitzt, ist im Wesentlichen von seinem Glasflächenanteil und der einfallenden Sonneneinstrahlung abhängig. Die zunehmende Vorliebe für Transparenz und die gleichzeitig gestiegenen Anforderungen an Energieeffizienz und Innenraumkomfort lassen sich nur mit Fassaden vereinbaren, die den Tageslichteinfall und die Sonneneinstrahlung gezielt dosieren können.
Um den Energieverbrauch für die sommerliche Kühlung von Gebäuden zu reduzieren, sind Systeme gefragt, die direktes Sonnenlicht im Raum verhindern, ohne den Tageslichteinfall nennenswert zu verringern. In erster Linie übernehmen außen angebrachte, variable Sonnenschutzsysteme, kombiniert mit individuell bedienbarem, innen liegenden Blendschutz diese Funktion. Zunehmend werden jedoch vorgefertigte Fassadenelemente entwickelt, die innerhalb der Verglasungsebene bereits Möglichkeiten zur Dosierung des Lichteinfalls enthalten und damit einer Überhitzung der Innenräume entgegenwirken. Ihre Wirkung ist zwar geringer als bei vor der Fassade montierten Sonnenschutzsystemen, dafür bieten sie die Möglichkeit zur Lichtlenkung.
In eine Isolierverglasung integrieren lassen sich beispielsweise Lichtlenkelemente in Form von miniaturisierten Jalousien, die das einfallende Sonnenlicht an die Decke und damit in die Raumtiefe umlenken oder auch ganz zurückreflektieren. Um einer Blendwirkung vorzubeugen, übernehmen nur die Elemente im oberen Bereich des Fensters eine Lenkfunktion. Im Sichtfeld hingegen ist die Jalousie meist durch ihre Formgebung so konzipiert, dass sie in erster Linie Blendung verhindert. Auch in den Glasverbund eingelegte prismatische Strukturen sind in der Lage, Tageslicht umzulenken. Durch ihre Struktur brechen sie das einfallende Licht und der Lichtstrahl erfährt beim Auftreffen eine Richtungsänderung. Da das diffuse Licht dabei nahezu ungehindert hindurch gelassen wird, entsteht trotz wirksamer Sonnenschutzfunktion keine Verdunklung im Raum.
Prismen liegen starr im Scheibenzwischenraum. Da sich jedoch die Anforderungen an den Sonnenschutz im Jahresverlauf verändern, reguliert sich das System durch den wechselnden Sonnenstand selbst: Während die flach einstrahlende Wintersonne durch die Prismenstruktur transmittieren und an die Decke gelenkt werden kann, wird die hoch stehende Sommersonne zurückreflektiert, sodass sie gar nicht erst in den Raum gelangt. Allerdings ist bei prismatischen Strukturen generell nur eine eingeschränkte Durchsicht möglich, deshalb kommen sie vorwiegend in Glasdächern oder Teilbereichen der Raumverglasung zur Ausführung, wie z. B. bei seitlichen Oberlichtern, in denen eine klare Durchsicht nicht unbedingt erforderlich ist.
Vorteilhaft sind prismatische Strukturen auch, wenn sie in Kombination mit transparenter Wärmedämmung (TWD) vor massiven Wänden eingesetzt werden. Da sie im Winter Sonne hindurch lassen, kann die TWD ihrer Funktion gemäß zur Raumbeheizung beitragen. Im Sommer hingegen sorgt die Prismenstruktur für eine entsprechende Verschattung und verhindert die Aufheizung der Wand. Durch Kombinationen von transluzentem Prismenglas und in ein Fassadenbauteil integrierten Wärmespeichermodulen lassen sich sogar mehrere Komponenten, wie z. B. Wärmedämmung, Überhitzungsschutz und Speicherwirkung in einem Glaselement vereinen. Das zur Aufnahme von latenter Wärme eingesetzte Phase Change Material (PCM) in Form eines Salzhydrates ist in der Lage, solare Energie temporär aufzunehmen, so können Temperaturspitzen im Innenraum tagsüber abgepuffert werden.
