Sommerlicher Wärmeschutz

Um bei starker direkter und indirekter Sonneneinstrahlung das übermäßige Aufheizen von Gebäuden zu vermeiden, ein gesundes und behagliches Innenraumklima zu gewährleisten sowie Energiekosten für die Kühlung gering zu halten, sind Maßnahmen zum sommerlichen Wärmeschutz zu berücksichtigen. 

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Lange stand der winterliche Wärmeschutz im Fokus;  zunehmende Hitzewellen führen jedoch zu einer steigenden Bedeutung des sommerlichen Wärmeschutzes, dessen Nachweispflicht nach DIN 4108-2:2013-02 - Wärmeschutz und Energie-Einsparung in Gebäuden im §14 des Gebäudemodernisierungsgesetzes (kurz: GModG) – ehemals Gebäudeenergiegesetz (kurz: GEG) – festgelegt ist. Der Nachweis soll dazu führen, dass der sommerliche Wärmeschutz bereits in der Planungsphase Berücksichtigung findet. Er legt dar, wie viel Solarenergie durch transparente Bauteile in das Gebäude gelangt; werden die in der DIN-Norm definierten Grenzwerte für den Sonneneintragskennwert überschritten, gilt der Nachweis als nicht erbracht. Der Nachweis erfolgt rechnerisch über das vereinfachte Sonneneintragskennwertverfahren, oder durch eine dynamische thermische Gebäudesimulation, bei der das thermische Verhalten des Gebäudes unter Anbetracht echter Wetterverhältnisse über ein Jahr abgebildet wird.

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Planungsrelevante Aspekte des sommerlichen Wärmeschutzes

Neben der Ausrichtung und dem Öffnungsgrad der transparenten Bauteile spielen auch die Materialwahl und der Aufbau eine wichtige Rolle für den Wärmeschutz. Massive Bauteile wie Mauerwerk, Beton und Lehm besitzen durch ihre hohe Masse und Beschaffenheit eine besonders gute Wärmespeicherfähigkeit. Sie nehmen die Wärme auf und geben sie zeitversetzt weiter, sodass diese erst nachts freigesetzt wird, wenn die Nachlüftung einsetzen kann. 

Leichte Bauteile, wie Holständer- und Dachkonstruktionen können dies durch ihre geringe Masse nicht leisten. Eine ausreichende Dimensionierung der Wärmedämmung und der weitere Aufbau der Bauteile sind hier entscheidend. So kann etwa die Art der innenliegenden Außenwandbekleidung sowie das Material zu besseren Werten führen. Obwohl eine gut gedämmte Wand den Wärmeeintrag von außen nach innen durchaus reduzieren kann, ist die Dämmstoffart – mit einem Innenraumtemperaturunterschied von maximal einem Grad Celsius – nicht ausschlaggebend für die Wirksamkeit dieser. Der Wärmeeintritt durch Fensterflächen stellt dabei die größte Gefahr für die Überhitzung dar. Der Wärmeeintritt durch Fensterflächen stellt die größte Gefahr für die Überhitzung dar. 

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In der Planung berücksichtigt werden

• die Orientierung der Fenster
• die Neigung der Fenster
• die Verglasung
• die Wirksamkeit und Nutzungsdauer des Sonnenschutzes
• der Öffnungsgrad der Fassade
• das Verhältnis von Fassadenöffnungen zur Grundfläche
• die natürliche Raumlüftung und - kühlung
• der Einsatz passiver Kühlungssysteme
• die Wärmespeicherfähigkeit der raumumfassenden Bauteile
• der Gesamtenergiedurchlassgrad (g-Wert)
• interne Wärmequellen wie Personenwärme, Abwärme von Computern oder Beleuchtung

Maßnahmen zur Kühlung

Wenn das Raumklima im akzeptablen Bereich bleiben soll, sind Maßnahmen zur Kühlung erforderlich. Diese können passive Maßnahmen (also baulicher Natur) sein oder aktive Maßnahmen, die von der Gebäudenutzung abhängig sind.

Passive Maßnahmen zum sommerlichen Wärmeschutz
Bauliche Maßnahmen sollten bereits in den frühen Planungsphasen mitgedacht werden, hierzu gehören beispielsweise Reduktion des Fensterflächenanteils, fassadeneigene Verschattungen, automatisierte Nachtauskühlung, integrierte außenliegende Sonnenschutzeinrichtungen –  zum Beispiel Markisen und Raffstores – sowie die gezielte Bauteiltemperierung.

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Technische Anlagen zur Gebäudekühlung können ebenfalls effektive Maßnahmen sein. Neben Klimatisierungsanlagen werden auch Heizanlagen mit Kühltechnik verbaut, die beispielsweise als Free- oder Passive-Cooling-Konzepte funktionieren. Letzteres wird vor allem in Gebäuden mit hoher interner Wärmelast oder bei Bestandssanierungen eingesetzt. Nach Möglichkeit sollte auf eine einfache Klimatisierung verzichtet werden, um eine energieeffiziente Nutzung zu gewährleisten.

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Aktive Maßnahmen zum sommerlichen Wärmeschutz
Aktive Maßnahmen sind von Nutzer*innen des Gebäudes abhängig. Potenzial liegt hier vor allem in der Nutzung außenliegender Sonnenschutzeinrichtungen, etwa bei Vorhängen, Markisen oder Raffstores, oder in der manuellen Nachtlüftung. Sie hilft, die Temperatur des Gebäudes sowie die der Bauteile und Einrichtungsgegenstände über die kühle Nachtluft zu reduzieren. Hierzu wird der Kamineffekt genutzt; die unterschiedlichen Temperaturen sorgen für einen natürlichen Luftaustausch. Wenn möglich, bietet sich auch eine Befeuchtung des Außenraumes an, um Innenhöfe und Gärten zur Kühlung der Außenluft zu nutzen.

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