Sommerlicher Wärmeschutz: Begrenzung des Energieeintrages und Energiezwischenspeicherung

Die Begrenzung des Energieeintrages ist die wichtigste Maßnahme für den sommerlichen Wärmeschutz. Dazu gehört, eine Fassade mit möglichst geringem Energiedurchlassgrad auszubilden. Dieser wird wiederum durch den Fensterflächenanteil sowie durch die energetischen Eigenschaften der Verglasung (g-Wert) und des Sonnenschutzes (Fc-Wert) beeinflusst.

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Faktor Fensterflächenanteil

Je nach Jahreszeit und lokalem Klima kann ein hoher Fensterflächenanteil zu einer gewünschten Erwärmung der Innenräume beitragen (passive Solarenergienutzung) oder aber zur unerwünschten Überhitzung führen. Mit Fensterflächenanteil können zwei verschiedene Verhältnisse gemeint sein:

• den prozentualen Anteil transparenter Fassadenflächen an der Gesamtfassadenfläche
• den prozentualen Anteil transparenter Fassadenflächen an der Grundfläche eines Raums

Letztere Bedeutung ist relevant für den vereinfachten Nachweis des sommerlichen Wärmeschutzes gemäß Gebäudeenergiegesetz (GEG, Stand 2026). Auf einen Nachweis kann sogar verzichtet werden, wenn der Raum mit der höchsten Wärmeeinstrahlung im Sommer einen Fensterflächenanteil von maximal 35 % aufweist und sämtliche nach Osten, Süden oder Westen orientierte Fenster (inklusive derer eines eventuellen Glasvorbaus) mit einem außenliegenden Sonnenschutz ausgestattet sind, dessen Abminderungsfaktor FC ≤ 0,30 beträgt.

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Faktor Glas

Der Gesamtenergiedurchlassgrad oder g-Wert beschreibt prozentual die Summe der Energie, die aus direkter Sonnenstrahlungsleistung und sekundärer Wärmeabgabe von außen nach innen transportiert wird. Für die passive Solarenergienutzung sollte die Verglasung über einen hohen g-Wert verfügen. Ist ein geringer Energieeintrag gewünscht, sollte der g-Wert niedrig ausfallen.

Das sichtbare Licht macht ca. 50 % der solaren Strahlungsenergie aus, sodass an besonders sonnigen Tagen die Fenster mit Sonnenschutz verdunkelt werden müssen Entsprechend ist bei Gläsern mit geringem g-Wert damit zu rechnen, dass die Tageslichtdurchlässigkeit sinkt und entsprechend häufiger Kunstlicht genutzt werden muss. Anders ist das bei sogenannten neutralen Sonnenschutzgläsern, die eine höhere Selektivität (Quotient aus Tageslichttransmissionsgrad und g-Wert) aufweisen Durch ihren geringen g-Wert heizen sich die Räume langsamer auf, zugleich erlauben ihre Beschichtungen, öfter auf Sonnenschutz und Kunstlicht zu verzichten.

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Faktor Sonnenschutz

Wie gut ein Sonnenschutz mit der Verglasung zusammenwirkt, hängt nicht nur von seinen energetischen Eigenschaften (Reflexion, Absorption, Transmission) ab. Außenliegend ist ein Sonnenschutz deutlich effektvoller als raumseitig positioniert. Die durch den außenliegenden Sonnenschutz absorbierte Energie wird mehrheitlich durch Konvektion abgeführt. Nur ein geringer Anteil gelangt durch Lüften in den Raum. 

Bei einer raumseitigen Anordnung wird der reflektierte Energieanteil der Solarstrahlung wiederum teilweise durch das Fenster absorbiert bzw. reflektiert. Der von dem Glas auf den Sonnenschutz zurückreflektierte Anteil fällt bei einem Wärmeschutzglas geringer aus als bei einem Sonnenschutzglas. Entsprechend ist eine Kombination von innenliegendem Sonnenschutz und Wärmeschutzglas sinnvoller zur Begrenzung des Energieeintrags.

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Energiezwischenspeicherung

Befindet sich die Wärmeenergie bereits im Raum, kann durch ihre Zwischenspeicherung in thermisch aktivierbaren Massen verhindert werden, dass sie in ihrer vollen Höhe wirksam wird. Sichtbetondecken oder dicke Mauerwerkswände können eine solche Speichermasse sein. Da hierbei die Energie nicht abgeführt wird, müssen sich die Speicher in einem bestimmten Zeitraum wieder entladen. Dies geschieht meist nachts (Nachtauskühlung). Dann geben die thermisch aktivierten Massen die Wärme wieder ab, die sodann durch Lüftung aus dem Raum gelangen kann.

Die Temperaturen im Gebäude sinken dadurch zwar nicht, es werden aber Temperaturschwankungen im Innenraum gedämpft. Sinken die Außentemperaturen nach einer Warmperiode, können die Raumtemperaturen also eine Zeit lang auf hohem Niveau bleiben und passen sich nur langsam mit der weiteren Wärmeabgabe der thermisch aktivierten Bauteile an.

Puffernde Schichten

Doppelfassaden, kybernetische Fassaden und mehrgeschossige Wintergärten zielen darauf ab, eine Luftschicht vor den Außenwänden zu schaffen. Durch die transluzenten äußeren Fassadenebenen kann die Sonnenenergie eindringen und die dahinterliegende Luftschicht erwärmen. Die Wärmeenergie wird dann entweder über passive Lüftungssysteme abgeführt oder dazu genutzt, eine massive Fassadenebene thermisch zu aktivieren.

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