Bahnbrechende Glasfassade erhöht die Gebäudeenergieleistung
Niedrigstenergiegebäude verfügen über eine sehr hohe Energieleistung und erzeugen die Energiemenge, die sie im Laufe eines Jahres verbrauchen, selbst. Die Einführung neuer, revolutionärer Systeme für Gebäudehüllen führt zu einer erheblichen Kostensenkung für zahlreiche Arten von Niedrigstenergiegebäuden in verschiedenen Klimazonen und wird der EU dabei helfen, ihr Ziel eines rückläufigen Energieverbrauchs in Gebäuden zu erreichen. Fassaden verursachen beträchtliche Temperaturschwankungen in vollverglasten Hochhäusern. „Im Winter findet im Gebäude durch enorme Glasflächen ein Wärmeverlust statt, während der Wärmegewinn im Sommer oft unerträglich hoch ist, da erhöhte Raumtemperaturen eine unbehagliche Lebens- bzw. Arbeitsumgebung erzeugen“, erklärt Dieter Brüggemann, Koordinator des EU-finanzierten Projekts InDeWaG. „Darüber hinaus generiert der umfängliche Einsatz von Klimaanlagen einen riesigen Energiebedarf für moderne Gebäude. Herkömmliche Sonnenschutzsysteme hingegen schränken die Nutzung natürlichen Lichts ein.“
Maximale Tageslichtnutzung und Innenraumkomfort
Das Team von InDeWaG entwickelte ein Glasfassaden- und Glasinnenwand-System, das auf kostengünstigen Fluid-Flow-Glazing-Fassaden für die Solarenergiegewinnung beruht. Die Verglasungseinheiten fangen mithilfe von Wasser, das in der Kammer zwischen den Glasscheiben zirkuliert, Sonnenstrahlung ein und transportieren die so erzeugte Wärme durch ein Rohrsystem. Dieses wird für verschiedene Zwecke genutzt, beispielsweise zum Erhitzen, Vorwärmen, Trinken und für die Körperpflege. Durch den Umlauf von erwärmtem oder gekühltem Wasser in den Glaskammern des Fensters fungiert die gesamte Fassade entsprechend entweder als Heiz- oder als Kühleinrichtung. „Das Niveau des Energieverbrauchs entspricht den Standards für Niedrigstenergiegebäude“, merkt Brüggemann an. „Dabei werden deutliche Kostensenkungen von mindestens 15 % für Bau und Installation erreicht, was wiederum die Marktakzeptanz der Fluid-Flow-Glazing-Technologie beschleunigt.“ Konkret entwickelten die Projektpartner ein vertikal ausgerichtetes modulares Fluid-Flow-Glazing-System, einen Umwälzer, der schnelle Durchflussraten von 8 l pro Minute und pro Fenster ermöglicht, sowie einen modularen Aluminiumrahmen, der die Verglasung und den Umwälzer umschließt. Das System kann dank verschiedener Verglasungsvarianten und eines intelligenten Überwachungs- und Steuerungssystems unter verschiedenen klimatischen Bedingungen zum Einsatz gebracht werden. „Die Technologien werden das Produkt für Architektinnen und Architekten und ihre Vision von offenen Räumen attraktiv halten und die Anforderungen an aktuelle und zukünftige Büros erfüllen“, kommentiert Brüggemann. Die Teammitglieder nahmen das System als Grundlage für den Entwurf eines Versuchspavillons mit einer Bodenfläche von etwa 50 m² an der Bulgarischen Akademie der Wissenschaften in Sofia. Sie installierten Wasserfluss-Verglasungselemente an mehreren Fassaden und Innenwänden, welche für zusätzliche Strahlungsheizung und -kühlung genutzt werden können. Bulgarien verfügt nun über sein erstes Niedrigstenergiegebäude.
Gebäudeenergiebedarf auf dem Weg nach unten
Architektinnen und Architekten müssen nicht auf unerwünschte Sonnenschutzvorrichtungen zurückgreifen, da das gesamte Tageslicht in die Innenräume gelangt, ohne dass diese durch die Sonnenstrahlung überhitzt werden. Darüber hinaus steigert die größere Menge an Tageslicht das Wohlbehagen und verringert den Bedarf an künstlicher Beleuchtung. Des Weiteren hilft das System durch die Abweisung von Sonnenenergie dabei, den Bedarf für Kühlung und Lüftung wesentlich zu verringern. „Indem InDeWaG zur Verbesserung der Umgebungsbedingungen innerhalb von Gebäuden beiträgt, ermöglicht es Gebäudeeigentümern, den Energiebedarf für Heizung, Lüftung, Klimatisierung und Beleuchtung zu senken“, so Brüggemann abschließend. „Der Markt ist reif für die groß angelegte Produktion eines modularen Fluid-Flow-Glazing-Systems zur Ausstattung von u. a. Bürogebäuden.“
Schlüsselbegriffe
InDeWaG, Energie, Gebäude, Glas, Fassade, Niedrigstenergiegebäude, modulares Fluid-Flow-Glazing-System, fluiddurchströmtes Glas
