Glasarchitektur

Aus- und Einblick zu schaffen, innen und außen zu verbinden und Räume mithilfe von natürlichem Licht nutzbar zu machen – diese Ziele gelten fast für jeden Entwurf als architektonische Prämissen. Gebäude mit allseitiger oder überwiegender Verglasung sind allerdings bauphysikalisch und bezogen auf den Energieverbrauch problematisch: Ein hoher Jahresheizwärmebedarf wäre die Folge und die unbestrahlten Umfassungsflächen hätten – im Hinblick auf die Behaglichkeit - eine niedrige innere Oberflächentemperatur.

Gallerie

Verglasungen in der Gebäudehülle beinhalten zwei gegenläufige Effekte hinsichtlich der energetischen Betrachtung:

  • Verglasungen sind einerseits die energetischen Schwachstellen eines Gebäudes, weil sie den höchsten Wärmeverlust aufgrund eines vergleichsweise ungünstigen U-Wertes von 2,6 W/m²K bei Isolierglasscheiben, 0,8 - 1,5 W/m²K bei Wärmeschutzverglasung bzw. 0,4 - 0,7 W/m²K bei Dreifach-Wärmeschutzverglasung aufweisen. Gut gedämmte Wand- und Dachflächen haben dem gegenüber gestellt einen U-Wert von 0,1 - 0,3 W/m²K.

  • Andererseits sind Verglasungen jedoch auch Sonnenkollektoren, ohne die ein Gebäude kaum solare Gewinne verzeichnen kann. Gebäude ohne Glasflächen müssten bis in den Sommer hinein beheizt werden. Zusätzlich würde der Energieverbrauch aufgrund des Mehrbedarfs an Kunstlicht steigen.
Aus den genannten Punkten ergibt sich die Frage, in welchem Umfang Glasflächen der Energiebilanz eines Gebäudes zuträglich sind bzw. benötigt werden.

Fachwissen zum Thema

Eine gleichmäßige Temperatur der Luft und der umfassenden Wände bei durchschnittlicher Kleidung, geringer Luftbewegung und mäßiger körperlicher Aktivität in einem gut beleuchteten Raum wirkt auf die meisten Menschen angenehm

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Neben einem ausgewogenen Verhältnis von verglasten zu unverglasten Flächen, ist auch auf den zu errechnenden Energieverlust einer Konstruktion zu achten. Im Bild: Das „Atrium Senefelder“ in Offenbach im Bau.

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Konstruktionen/​Elemente

Außenbauteile

Außenbauteile tragen im Wesentlichen durch ihre Transmissionswärmeverluste zu einem höheren Energieverbrauch von Gebäuden bei und sind damit Bestandteil einer energieeffizienten bzw. nicht energieeffizienten Bauweise.

Südlich ausgerichtete Fensterflächen

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Konstruktionen/​Elemente

Fensterflächenanteil

Je nach Art der Verglasung und in Abhängigkeit der energetisch relevanten Faktoren ergeben sich prozentuale Idealwerte des Verhältnisses von Fenster- zu Wandflächen in der Außenhülle. 

Unser Helligkeitseindruck hängt von der Beleuchtungsstärke und den Reflexionen der angestrahlten Gegenstände ab.

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In der nördlichen Hemisphäre erzielen Südfassaden im Winter die höchsten solaren Wärmegewinne, im Sommer lassen sie sich am leichtesten gegen Überhitzung schützen (im Bild: VM Häuser in Orestad/Kopenhagen, 2005; Architektur: BIG + JSD = PLOT, Kopenhagen).

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Solarenergie nutzen

Wie lassen sich passive und aktive Gewinne erzielen? Was ist bei der Ausrichtung der Fensterflächen zu beachten, welche Materialien weisen eine hohe Speicherfähigkeit auf?

Die Erwärmung eines Gebäudes hängt in erster Linie von der Menge der in das Gebäude gelangenden Sonneneinstrahlungsenergie ab; maßgebend sind dabei Größe, Art und Orientierung von Verglasungen sowie eventuelle Sonnenschutzvorrichtungen.

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Konstruktionen/​Elemente

Wärmeverhalten von Gebäuden

Bauart und Konstruktion beeinflussen das sommerliche Wärmeverhalten: In welchem Maße sind solare Energiegewinne erwünscht? Wie wirken sich Dämm- und Wärmespeicherfähigkeit von Bauteilen aus?

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Außenbauteile

Neben einem ausgewogenen Verhältnis von verglasten zu unverglasten Flächen, ist auch auf den zu errechnenden Energieverlust einer Konstruktion zu achten. Im Bild: Das „Atrium Senefelder“ in Offenbach im Bau.

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Außenbauteile tragen im Wesentlichen durch ihre Transmissionswärmeverluste zu einem höheren Energieverbrauch von Gebäuden bei und sind damit Bestandteil einer energieeffizienten bzw. nicht energieeffizienten Bauweise.

Bauteilaktivierung

Mithilfe der Speicherwirkung von Beton lassen sich regenerative Energiequellen gut nutzen, auch wenn sie – im Vergleich zum anfallenden Bedarf – im Tagesverlauf antizyklisch zur Verfügung stehen sollten.

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Als thermische Bauteilaktivierung oder auch Betonkerntemperierung (BKT) werden Heiz- oder Kühlsysteme bezeichnet, bei denen wasserführende Rohrleitungen durch Wände, Decken oder Böden führen und die Speichermassen dieser Bauteile zur Temperaturregulierung nutzen.

Bauteilanschlüsse – Konstruktive Wärmebrücken

Anschluss Außenwand/Dach ohne Dämmung

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Zu Wärmeverlusten kommt es beispielsweise durch Transmissionsverluste der Außenbauteile, Wärmebrücken und Fenster.

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Ein wesentlicher Aspekt des nachhaltigen Bauens besteht darin, energieeffizient zu planen. Natürliche Energiegewinne sollten so...

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Südlich ausgerichtete Fensterflächen

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Glasarchitektur

Transmissionswärmeverluste durch Fenster

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Modulbauweise

Das Woodie ist ein modulares Wohnhaus für Studierende in Hamburg, Architektur: Sauerbruch Hutton

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Bei der Modulbauweise werden vollständig montierte Raumeinheiten zu einem Gebäude zusammengesetzt.

Strohballenbau

Im zeitgenössischen Strohballenbau wird auch mit vorgefertigten Modulen gearbeitet.

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Rechteckig gepresste Strohballen sind ein kostengünstiges, jährlich nachwachsendes Baumaterial mit sehr guten wärmedammenden Eigenschaften.

Wärmeverhalten von Gebäuden

Die Erwärmung eines Gebäudes hängt in erster Linie von der Menge der in das Gebäude gelangenden Sonneneinstrahlungsenergie ab; maßgebend sind dabei Größe, Art und Orientierung von Verglasungen sowie eventuelle Sonnenschutzvorrichtungen.

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Wienerberger und CREATON

Zwei Firmen, ein Ziel: Emissionen senken und Ressourcen schonen. Zusammen so viel mehr Stabilität und Nachhaltigkeit!

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