Energieeffizienz und Behaglichkeit durch Sonnenschutzsysteme

Ulrich Lang

Tageslichtnutzung und Sonnenschutz, 15.04.2010

Energieeffizienz und Behaglichkeit durch Sonnenschutzsysteme

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Anforderungen

Sonnenschutz

Hitzeschutz Schallabsorption

Blendschutz

Transparenzliefern

Sichtschutz Lichtlenkung Verdunkelung

Regenschutz

Wärmeschutz

Insektenschutz

Einbruch-schutz

Gestaltung

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Anforderungen an ein Sonnenschutzsystem

► Sommerlicher Wärmeschutz (Hitzeschutz)

► Winterlicher Wärmeschutz (temporärer Wärmeschutz)

► Blendschutz

► Tageslichtnutzung

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Sommerlicher Wärmeschutz

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► Reduzierung des Energieeintrags durch transparente Bauteile

Sommerlicher Wärmeschutz

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Sommerlicher Wärmeschutz

► Der Gesamtenergiedurchlassgrad gtot

gtot

= 0,05 gtot

= 0,35

40 W/m2 280 W/m2

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gtot

= g

x

FC

}g=0,6FC

=0,2

100%20%

12%

gtot

= 0,6

x

0,2

gtot

= 0,12

Sommerlicher Wärmeschutz

►

FC -Wert: Abminderungsfaktor des Sonnenschutzes

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Sommerlicher Wärmeschutz

► Anbringung

außen zwischen innen

7- 10 x besserals innen

3- 4 x besserals innen

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Sommerlicher Wärmeschutz

► Qualität der Verglasung

gutes Glas schlechtes Glas

hoher (schlechter Fc -Wert) kleiner (guter Fc -Wert)

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Sommerlicher Wärmeschutz

► Hinterlüftung

gtot / g = Fc

0,15 / 0,6 = 0,25

gtot / g = Fc

0,2 / 0,6 = 0,33

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Sommerlicher Wärmeschutz

► Nutzerverhalten

voll wirksam Fc = z.B. 0,2 unwirksam Fc = 1

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Sommerlicher Wärmeschutz

Sonnenschutzvorrichtung Fc

1 Ohne Sonnenschutzvorrichtung 1

2 Innenliegend oder zwischen den Scheiben

2.1 weiß oder reflektierende Oberfläche mit geringer Transparenz 0,75

2.2 helle Farben oder geringe Transparenz 0,8

2.3 dunkle Farbe oder höhere Transparenz 0,9

3 Außenliegend

3.1 drehbare Lamellen, hinterlüftet 0,25

3.2 Jalousien und Stoffe mit geringer Transparenz, hinterlüftet 0,25

3.3 Jalousien , allgemein 0,4

3.4 Rollläden 0,3

3.5 Vordächer, Loggien, freistehende Lamellen 0,5

3.6 Markisen, oben und seitlich ventiliert 0,4

3.7 Markisen, allgemein 0,5

Zeile

Tabelle 8 - Anhaltswerte für Abminderungsfaktoren Fc von fest installierten Sonnenschutzvorrichtungen

DIN 4108-2:2003 -04

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Sommerlicher Wärmeschutz

► Berechnung von Fc und gtot Werten nach DIN 13363 Teil 1 und 2

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►

Kühlenergiebedarf für einen Raum*

nach DIN V 18599

Sommerlicher Wärmeschutz

*Raum 3,60 x 4,80 x 3,40Verglasung 4,80 x 2,60Südausrichtungleichte Bauweise

ohne Sonnenschutz

RaffstoreE 80 A6, RAL 9006

FassadenmarkiseScreen, 3521

- 83%

- 70%

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Winterlicher Wärmeschutz

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Winterlicher Wärmeschutz

► Reduzierung des Heizwärmebedarfs durch Reduzierung der Transmissionswärmeverluste von transparenten Bauteilen

► Luftpolster ► Low-e

Schichten

► Erhöhung der solaren Gewinne

► Passive Solargewinne

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Luftpolster

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U-Wert-Verbesserung (Prüfbericht ZAE2-1101-8)

Winterlicher Wärmeschutz

►

Wärmedämmung durch Luftpolster bei Rollläden

U-Werte in W/m²KIsolier-

verglasungDoppel-

verglasungOhne 1,5 4,0

Reduktion -18% -28%

mit Rollladen 1,2 2,9

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Winterlicher Wärmeschutz

►

Wärmedämmung durch Luftpolster durch innen liegende Rollos

U-Wert-Verbesserung (Prüfbericht ZAE2-1208-11-2)es wird nur die Verglasung betrachtet, Spaltbreite 5 mm

U-Werte in W/m²KIsolier-

verglasungDoppel-

verglasungOhne 1,13 2,8

Reduktion -19% -31%

mit Rollos 0,91 1,92

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Low-e Schichten

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►

Wärmedämmung durch Reflexion der Wärmestrahlungdurch Rollo mit Low-e-Beschichtung (= Alubedampfung)

Winterlicher Wärmeschutz

U-Wert-Verbesserung (Prüfbericht ZAE2-1208-11-2)Spaltbreite 5 mm, Emissionsgrad 0,41

U-Werte in W/m²KIsolier-

verglasungDoppel-

verglasungOhne 1,1 2,8

Reduktion -26% -41%

mit Rollo 0,8 1,6

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Reduzierung des Heizenergiebedarfs

Passive Wärmegewinne

Quelle Wikipedia

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Winterlicher Wärmeschutz

► solare Energiegewinne

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Blendschutz

► Verhinderung von hohen Leuchtdichten, und großen Leuchtdichteunterschieden

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Blendschutz / Bildschirmarbeitsverordnung

► Bildschirmarbeitsverordnung Arbeitsumgebung Punkt 16:

► „Die Fenster müssen mit einer geeigneten, verstellbaren Lichtschutzvorrichtung ausgestattet sein, durch die sich die Stärke des

Tageslichteinfalls auf den Bildschirmarbeitsplatz vermindern lässt.”

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Blendschutz / DIN 5035

►

Infoschrift VBG „Sonnenschutz im Büro“ BGI 827

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Blendschutz

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28Quelle: Fraunhofer

ISE

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29Quelle: Fraunhofer

ISE

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30

0

1000

2000

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8000

9000

10000

mitt

lere

Fen

ster

leuc

htdi

chte

[cd/

m²]

störend

nicht wahrnehmbar

wahrnehmbar störend intolerabel

Blendschutz

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Blendschutz

► Empfehlung:

► Immer Kombination von Außen-Sonnenschutz und Innen-Blendschutz planen!Ideal: Außen-Jalousie + Innen-Rollo

► Wenn Außen-Sonnenschutz nicht möglich ist, Innen-Jalousie mit hochreflektierenden Lamellen einsetzen.

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Tageslichtnutzung

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Tageslichtnutzung

Raumtiefe

Bel

euch

tung

sstä

rke

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Tageslichtnutzung

Raumtiefe

Bel

euch

tung

sstä

rke

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Tageslichtnutzung

Raumtiefe

Bel

euch

tung

sstä

rke

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Tageslichtnutzung

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Tageslichtnutzung

tiefer Sonnenstand hoher Sonnenstand

► Cut off -

Winkel

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Tageslichtnutzung

► hohe Reflexionsgrade bei den Lamellen

► weiß

► Alu-Natur

Qualität:Alu-Natur Klarlack

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Tageslichtnutzung

Quelle: Dr. Karsten Ehling LichtVision, Berlin

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Ideales System

Wärmeschutz-Glas

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Ideales System

► Glas

vis

: so hoch wie möglich (Tageslichtnutzung optimieren)

U: so klein wie möglich (Wärmeverlust minimieren)

g: so hoch wie möglich (Energieeintrag im Winter optimieren)

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Ideales System

Steuerung

AS

Außensonnenschutz

BS

Innen-

Blendschutz

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Ideales System

AS BS

► Sommer Tag

► Anforderungen:

► kleiner g-Wert ► Tageslichtnutzung► Blendschutz

Steuerung

Reflektierende LamellenCut-off

Position

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Ideales System

► Sommer Nacht

► Anforderungen:

► Nachtauskühlung

Steuerung

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Ideales System

BS

► Winter Tag

► Anforderungen:

► hoher g-Wert(solare Energiegewinne)

► Blendschutz

Steuerung

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Ideales System

AS BS

► Winter Nacht

► Anforderungen:

► kleiner U-Wert(Transmissionswärmeverlustereduzieren)

Steuerung

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Fazit

► Die Energieeffizienz und die thermische und visuelle Behaglichkeit können durch Sonnenschutzsysteme erheblich gesteigert werden.

► Die physikalischen Eigenschaften der Fassade müssen in Abhängigkeit von Tages-

und Jahreszeit verändert werden können.

► Starre Sonnenschutzvorrichtungen oder Sonnenschutzverglasungen sind dazu nicht geeignet.

► Die besten Ergebnisse werden durch ein intelligent gesteuertes Sonnenschutzsystem (Kombination von Außen-Sonnenschutz und Innen-

Blendschutz) erreicht.

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Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!