Tageslicht und Überhitzung

Maßnahmen zur natürlichen Klimatisierung bei Tageslichtnutzung

Räume, die über einen hohen Tageslichtanteil verfügen, bergen die Gefahr von Blendung und sommerlicher Überhitzung. Gebäude mit Glasfassaden sind deshalb grundsätzlich mit wirksamen Maßnahmen zur Verschattung und gegebenenfalls auch mit Konzepten zur Klimaregulierung zu kombinieren. Dabei leisten außen liegende Sonnenschutzsysteme den wichtigsten Beitrag zur Minimierung der Wärmeeinträge. Sie sollten jedoch so beschaffen sein, dass sie den Tageslichteintrag nicht nennenswert vermindern und dadurch Kunstlicht im Raum erforderlich machen.

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Darüber hinaus sind in der Regel Lüftungskonzepte notwendig, die nicht nur Abluft abtransportieren, sondern das Gebäude im Sommer auch kühlen können. Dabei hat sich die Zuluftkonditionierung durch Erdwärmetauscher als wirksame Maßnahme erwiesen. Da in einer Erdreichtiefe von etwa zwei Metern ganzjährig eine Temperatur von 8 -12°C vorhanden ist, kann die für das Gebäude notwendige Frischluft im Sommer vorgekühlt werden, wenn sie über eine in dieser Tiefe verlegte Rohrleitung mit angemessener Länge angesogen wird. Die Temperatur des Erdreichs wird über das Leitungsnetz der Lüftungsanlage direkt in das Gebäude transportiert.

Eine weitere Möglichkeit zur sommerlichen Kühlung stellt die gezielte Nachtlüftung dar, die ohne aufwändige Technik eingesetzt werden kann. Wichtige Voraussetzung für das Funktionieren des Nachtlüftungsprinzips ist eine ausreichend vorhandene Speichermasse im Gebäude. Die von den speicherfähigen Bauteilen tagsüber aufgenommene Wärme wird durch die vorbei streichende kühle Nachtluft wieder abgekühlt. Hierfür ist eine Querlüftungsmöglichkeit im Gebäude notwendig, die meist durch seitliche, aufstellbare Oberlichter oder in die Fassade integrierte Lüftungsöffnungen bereitgestellt wird. Besonders wirksam ist die Nachtauskühlung in Verbindung mit Doppelfassaden oder Atrien, da durch den hierbei entstehenden thermischen Auftrieb große Luftmengen aktiviert und durch das Gebäude geführt werden können.

Die Bauteiltemperierung oder Betonkernaktivierung, bei der wassergeführte Kunststoffleitungen in massiven Betondecken oder Kapillarrohrmatten im Putz verlegt werden, ist ebenfalls eine Variante zur Kühlung des Gebäudes bei hohem Tageslichtanteil. Durch das in die horizontalen Bauteile integrierte Leitungssystem fließt gekühltes Wasser, so dass eine große Fläche thermisch wirksam wird, um den Raum im Sommer zu temperieren. Für die Kältegewinnung eignen sich Erdsonden, welche die Temperatur aus den Tiefen des Erdreichs oder aus dem Grundwasser entnehmen und mittels Wärmepumpe an das wassergeführte Rohrsystem des Gebäudes weiterleiten. Eine ganzjährige Oberflächentemperatur der Betondecke von etwa 22 °C reicht aus, um das Gebäude im Sommer zu kühlen und im Winter zu heizen. Voraussetzung hierfür ist eine hervorragend gedämmte Gebäudehülle.

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