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Energetische Bewertung von Einrichtungen für den Sonnen- und Sichtschutz als thermischer Abschluss von transparenten Bauteilen - Quantifizierung der Wirkung und normative Bewertung

Ergebnisse

Projektbeschreibung

Projektbeteiligte

Eckdaten

Energetische Bewertung von Einrichtungen für den Sonnen- und Sichtschutz als thermischer Abschluss von transparenten Bauteilen - Quantifizierung der Wirkung und normative Bewertung


Projektnummer
10.08.18.7-15.14
Projektbeginn
06.2015
Projektende
01.2018
Projektstatus
abgeschlossen mit Bericht

Ergebnisse

Einrichtungen für den Sonnen- und Sichtschutz werden üblicherweise eingesetzt, um sommerliche Überhitzungen zu vermeiden, den Energiebedarf anlagentechnischer Kühlung zu reduzieren und Blendung zu vermeiden. Je nach Produkt und Ausführung lassen sich jedoch -insbesondere im Bestand- unter der Voraussetzung einer entsprechenden „Aktivierung“ während der Nachtstunden erhebliche Einsparungen an Heizwärme erzielen. Das Ingenieurbüro Prof. Dr. Hauser aus Kassel hat sich im Rahmen des Forschungsprojekts „Energetische Bewertung von Einrichtungen für den Sonnen- und Sichtschutz als thermischer Abschluss von transparenten Bauteilen - Quantifizierung der Wirkung und normative Bewertung“ in Zusammenarbeit mit dem ift Rosenheim und dem Fraunhofer-Institut für Bauphysik in Stuttgart intensiv messtechnisch und rechnerisch mit dem temporären Wärmeschutz auseinandergesetzt.

Als erstes wesentliches Projektergebnis konnte aus der Durchführung von Simulations-rechnungen unter Ansatz unterschiedlicher Aktivierungsszenarien eine Berechnungsvorschrift zur Aufnahme entsprechender Bilanzierungs-regeln in die Normenreihe DIN V 18599 entwickelt werden. Die Ergebnisse wurden dem zuständigen Normenausschuss vorgelegt und in die Ausgabe der DIN V 18599-2:2016-10 überführt. Für eine Inbezugnahmen in gesetzes- bzw. verordnungstechnischen Regelungen (Energieeinsparverordnung EnEV, Gebäudeenergiegesetz GEG) zur energetischen Nachweisführung wurde hierdurch eine wichtige Grundlage geschaffen. Neben der öffentlich-rechtlichen Bedeutung stellt die Erweiterung der DIN V 18599-2 zur Bewertung der Wirkung eines temporären Wärmeschutzes aber auch ein wichtiges Instrument für die rechnerische Bewertung im Zuge einer Energieberatung dar.

Neben der rechnerischen Auseinandersetzung mit dem temporären Wärmeschutz und der Quantifizierung der energetischen Wirkung erfolgte im Zuge der Projektbearbeitung eine intensive messtechnische Untersuchung von inneren Abschlüssen. Dabei erfolgte einerseits die Bestimmung abschlussspezifischer Kennwerte für den zusätzlichen Wärmedurchlasswiderstand DR für reale Abschlüsse. Zusätzlich wurden Messungen an idealisierten Abschlüssen (Blech und Dämmstoffplatte) durchgeführt und hieraus Rechenvorschriften zur Behandlung der in einem DR-Wert enthaltenen Teilwiderstände des Abschlusses (Rsh) und der zwischen Abschluss und Fenster bzw. Fensterglas befindlichen Luftschicht (Rair) abgeleitet. Abhängig von der wirksamen Gesamtfugenbreite etot als Kenngröße für die Luftdurchlässigkeit der Anschlusssituation geht aus dieser Untersuchung ein Vorschlag hervor, wie auf Basis einer Hotbox-Messung eines Fenster mit Abschluss im abgeklebten Zustand (unterer, oberer und seitliche Anschlüsse des Abschlusses an Laibung bzw. Wand werden durch Klebeband abgedichtet) Kennwerte für den zusätzlichen Wärmedurchlasswiderstand bei unterschiedlichen Luftdurchlässigkeiten der Anschlusssituation abgeleitet werden können. Die vorgeschlagene Vorgehensweise ist hierbei eine Kombination aus einer messtechnischen Untersuchung und einer rechnerischen Berücksichtigung des Widerstands der (im abgeklebten Zustand ruhenden) Luftschicht zwischen Abschluss und Fenster nach DIN EN ISO 6946. Der wesentliche Vorteil der vorgeschlagenen Vorgehensweise besteht gegenüber der Messung einer realen Anschlusssituation darin, dass aus nur einer Messung DR-Werte für unterschiedliche Luftdurchlässigkeiten der Anschlusssituation abgeleitet werden können. Erfolgt die Messung für eine reale Einbausituation, muss der messtechnisch ermittelten DR-Wert als einbauspezifischer Wert betrachtet werden, welcher auch nur für die bei der Messung in der Hotbox vorhandenen Spaltmaße Gültigkeit hat. In diesem Zusammenhang muss unterstrichen werden, dass ein auf herkömmliche Weise (also im nicht abgeklebten Zustand) ermittelter DR-Wert nicht als Kennwert für einen bestimmten Abschluss, sondern „nur“ als einbauspezifischer Kennwert für einen bestimmten Abschluss verstanden werden muss. Die vorgeschlagene Vorgehensweise zur Ermittlung von DR-Werten durch Kombination aus Messung und Rechnung kann hiernach eine deutlich breitere Verwendbarkeit der Messergebnisse gewährleisten. Darüber hinaus stellt die Vorgehensweise sicher, dass in einem messtechnisch ermittelten DR-Wert kein Einfluss der Hinterströmung abgebildet wird. Dadurch wird die Vergleichbarkeit von Messungen, die in unterschiedlichen Prüfeinrichtungen durchgeführt werden, verbessert. Im Rahmen der Projektbearbeitung durchgeführte Vergleichsmessungen in den Prüflaboren des ift Rosenheim und des Fraunhofer-Instituts für Bauphysik in Stuttgart zeigen, dass eine Vergleichbarkeit von Messergebnissen für reale Anschlusssituationen praktisch nicht möglich ist, da selbst geringe Abweichungen in den Spaltmaßen bei der Montage zu sehr hohen Abweichungen bei den gemessenen R-Werten führen.

Aus den durchgeführten messtechnischen Untersuchungen an realen und idealisierten Abschlüssen im abgeklebten und nicht abgeklebten Zustand sowie unter Anwendung der entwickelten faktoriellen Korrekturvorschriften wurden als weiteres wesentliches Projektergebnis tabellarisierte Anhaltswerte für typische innere Abschlüsse abgeleitet.
Projektbeteiligte
Antragsteller/in :

Ingenieurbüro Prof. Dr. Hauser GmbH (IBH)
Gottschalkstraße 28a
34127 Kassel

Federführende/r Forscher/in (alternativ Sprecher/in) :

Dr. Stephan Schlitzberger (IBH)

Dipl.-Ing. Christiane Schwenk (IBH)

Dipl.-Ing. Barbara Falkenhof (IBH)

Dipl.-Ing. Christoph Kempkes (IBH)

 
Fachbetreuer/in im BBSR :

Steffen Kisseler, i. A. WB 3

Eckdaten
Schlagworte zum Projekt : Temporärer Wärmeschutz, Energieeinsparung, DIN V 18599, Heizkastenverfahren, Hotbox, zusätzlicher Wärmedurchlasswiderstand bei Fenstern mit Abschlüssen, deltaR-Wert, R, Sonnenschutz, Sichtschutz, thermischer Abschluss
Bundesförderung in EUR : 139.850,00