Atrien und Lichthöfe

Tageslichtnutzung durch Glas- und Membrandachkonstruktionen

Büroarbeitsplätze sollten möglichst an der Außenseite von Gebäuden liegen. Ist dies nicht bei allen Räumen möglich, so können sie alternativ zu einem Lichthof oder Atrium orientiert werden, um in den Genuss des Tageslichtes zu kommen. Ein Atrium wird von einer glasüberdeckten Halle gebildet, die von zwei oder mehr Seiten von Gebäudeteilen eingeschlossen wird und ggf. auch die gesamte Erschließung des Gebäudes beherbergt. Das Licht fällt von oben ein und belichtet auf diese Weise Büroräume mit Tageslicht. Da die Lichtmenge jedoch mit zunehmender Entfernung vom Glasdach abnimmt, ist bei sehr hohen Atrien der Lichteinfall für Räume in den unteren Geschossen oftmals zu gering, es sei denn, das Atrium ist extrem großzügig dimensioniert oder bekommt zusätzlich Seitenlicht.

Atrium als Lichtkerbe im Erschließungsbereich und zur Belichtung der angrenzenden Büroräume
Für die großflächige Verschattung von Atrien eignen sich beispielsweise Gegenzuganlagen wie das Modell K_oax von MHZ

Im Sommer steigt bei klarem Himmel mit der Beleuchtungsstärke auch die thermische Belastung im Atrium so stark an, dass mit wirksamen Verschattungen gearbeitet werden muss, die den Lichteinfall in den unteren Geschossen weiter reduzieren. Werden Atrien mit hellen Umgebungsflächen ausgestattet, erhöhen sie wiederum das natürliche Lichtangebot im Inneren durch das reflektierende Tageslicht. Darüber hinaus können im Winter Energieeinsparungen bei der Beheizung der angrenzenden Räume durch solare Gewinne erzielt werden.

Ein Atrium dient in den meisten Fällen nicht nur der Belichtung der angrenzenden Räume, sondern übernimmt auch die Funktion der natürlichen Be- und Entlüftung des gesamten Gebäudes, um auf diese Weise den technischen Aufwand und den Energieverbrauch zu verringern. Durch Lüftungsöffnungen im Dachbereich und thermischem Auftrieb innerhalb des Atriums, kann zumindest eine natürliche Klimatisierung des Gebäudes unterstützt werden. Als hilfreich für die Temperierung des Atriums erweisen sich auch speicherfähige Materialien innerhalb des Atriums, da sie Temperaturspitzen ausgleichen können.

Zur Überdachung von Atrien und Innenhöfen kommen aufgrund ihrer lichtdurchlässigen Eigenschaften zunehmend Membrankonstruktionen zum Einsatz. Sie stellen eine Alternative zu den üblicherweise eingesetzten Glasdächern dar, die meist mit zusätzlichen Sonnenschutzsystemen ausgerüstet werden müssen, um eine sommerliche Überhitzung der darunter liegenden Räume zu vermeiden. Membrankonstruktionen hingegen können so gestaltet werden, dass sie bereits ein integriertes Verschattungssystem mit variablem Lichtdurchlass besitzen, sodass wechselweise im Winterfall eine maximale Transparenz und während der Sommermonate ein reduzierter Energiedurchlass ermöglicht wird. Die wechselnden Luftfüllungen regulieren den Tages- bzw. Sonnenlichteinfall und das damit verbundene Raumklima des Atriums, ohne dass ein zusätzliches Beschattungssystem auf das Dach montiert werden muss. Im Vergleich zu einem Glasdach mit Sonnenschutz sind Membrandächer um ein Vielfaches leichter und benötigen – auch aus ästhetischen Gründen – eine möglichst filigrane Tragkonstruktion.

Verschattung
Für horizontale Glasdachflächen mit einer ungewöhnlichen Geometrie oder großen Spannweiten lassen sich nur schwer wirksame Verschattungssysteme finden. Zumindest erfordert der passende Sonnenschutz häufig eine individuelle Anfertigung, die sich nicht mit allen Sonnenschutzsystemen herstellen lässt. Auch unbedachte Innenhöfe oder Terrassen weisen eine ähnliche Problematik im Hinblick auf den Sonnenschutz auf, da zum Teil Befestigungsmöglichkeiten für einen großflächigen Sonnenschutz fehlen.

Textile Horizontalmarkisen können die hierfür notwendige Flexibilität bieten. Die sogenannten Sonnensegel stellen eine einfache, wieder entdeckte Variante des Sonnenschutzes dar, die sich für die Verschattung von Atrien, Innenhöfen oder Terrassen eignet, selbst wenn große Spannweiten erforderlich sind oder die Formgebung der zu beschattenden Fläche eine Standardlösung nicht erlaubt. Sonnensegel ermöglichen einerseits spezielle Maßanfertigungen, die sich optimal an die örtlichen Gegebenheiten anpassen, andererseits können sie frei im zu beschattenden Raum mittels einer eigens dafür konzipierten Tragkonstruktion aufgestellt werden. Sonnensegel sind in dreieckigen, viereckigen, quadratischen, trapez- oder sogar parallelogrammförmigen Varianten erhältlich.

Quelle: D. Haas-Arndt, F. Ranft; „Tageslichttechnik in Gebäuden", Verlag Hüthig Jehle Rehm, Heidelberg
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