Analyse und Bewertung von Atrien in Bürogebäuden. Optimierung der Integration und der Energieeffizienz.

Glasüberdachte Lufträume (Atrien), werden seit Jahrzehnten aus architektonischen und repräsentativen Gründen zunehmend in Büro- und Verwaltungsgebäuden integriert. Mit ihrer Integration verbindet man eine verbesserte Energieeffizienz der Gebäude. In der Praxis jedoch führen Atrien oftmals zu nicht unerheblichen sommerlichen Überhitzungen und Ihr Einfluss auf den Energieverbrauch ist unbekannt. Das Forschungsprojekt hat zum Ziel, den Einfluss eines Atriums auf die Energieeffizienz des Gebäudes zu benennen, Ursachen für die unzureichende Integration eines Atriums aufzuzeigen und die Anwendbarkeit der Planungswerkzeuge zu überprüfen und zu verbessern. Dazu werden in der Grobanalyse vorhandene Messwerte und Gebäudeinformationen von 15 Atrien ausgewertet. In der Feinanalyse werden drei Atrien einem Langzeitmonitoring unterzogen. Dazu erfolgt die Erfassung der Daten der Gebäudeleittechnik und messtechnische Untersuchungen mit Luftwechselmessungen. Überprüft werden analytische Methoden und CFD-Methoden, deren Ergebnisse mit denen der Messungen abgeglichen werden. Der Berechnung Luftwechselrate bei freier Lüftung kommt im Planungsprozess eine erhebliche Bedeutung zu. Sie beeinflusst maßgeblich das thermische Verhalten der Atrien. Die Grobanalyse hat ergeben, dass Atriengebäude ebenso Gebäude ohne Atrien die gesamte Bandbreite der Energieeffizienz abdecken können. Ganzjährig herrscht in den Atrien eine höhere Temperatur als außen, die mit einer Erhöhung des Kühlenergieverbrauchs und Verringerung des Wärmeverbrauchs einhergeht. In der Feinanalyse wird gezeigt, dass Atrien insgesamt zu einer Energieeinsparung beitragen können, wenn Wärmegewinne maximal nutzbar gemacht und sommerliche Überhitzungen reduziert werden. Es wird aufgezeigt, dass die Behandlung von Atrien in der DIN V 18599 unzureichend ist. Die Anwendbarkeit der Planungswerkzeuge wird insoweit verbessert, als das realistische Annahmen für die Randbedingungen (Mikroklima) genannt werden und die Prognosegüte der Methoden für die Berechnung des Luftwechsel bewertet wird. Das Projekt wird in Atrien II mit Schwerpunkt auf die Optimierung fortgesetzt. Zum Abschluss wird ein Planungshandbuch mit Leitlinien für die Planung und Integration von Atrien erstellt.