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Auswertung und Vergleich bestehender und neu zu planender Gebäude hinsichtlich des Energieeintrags. Bilanzierung der Verbrauchsenergie mit dem Fokus auf den Lichtanteil der solaren Strahlung

Ergebnisse

Projektbeschreibung

Projektbeteiligte

Eckdaten

Projektetage der Bauforschung

Auswertung und Vergleich bestehender und neu zu planender Gebäude hinsichtlich des Energieeintrags. Bilanzierung der Verbrauchsenergie mit dem Fokus auf den Lichtanteil der solaren Strahlung


Projektnummer
10.08.18.7-15.30
Projektbeginn
08.2015
Projektende
06.2019
Projektstatus
abgeschlossen mit Bericht

Ergebnisse

Vor dem Hintergrund der Wohnungsknappheit und Notwendigkeit der Nachverdichtung stellt sich die Frage nach zufriedenstellender Tageslichtversorgung in dichten Quartieren. Wieviel Tageslicht braucht der Mensch? Welche Bauformen sind dazu geeignet, auch bei hohen Dichten ein Maximum an Tageslicht ins Gebäudeinnere zu lassen? Je kompakter die Baukörper, desto tiefer werden die Grundrisse. Wie kann man auch dies in der Betrachtung berücksichtigen?
Kern des Vorhabens ist die Überführung der Parameter und Zusammenhänge von Sonnen-strahlung (Tageslicht, Wärmeeintrag, Energie-gewinnung) und städtebaulicher Planung (Dichte, Gebäudetiefen, Gebäudehöhen, Abstandsflächen, Orientierung, Dachformen, Grundrissformen) in ein leicht verständliches Regelwerk für den planenden Architekten.
Der entwerfende Architekt oder Stadtplaner soll damit in die Lage versetzt werden, noch vor Hinzuziehen eines Fachplaners energetisch günstige Parameter zu setzen und die Konsequenzen seiner Handlungen in Bezug auf Tageslichtausbeute und Solarenergieertrag früh einschätzen zu können.
Zur Bewertung der im Gebäude verfügbaren Lichtmenge wird zunächst die Menge des verfügbaren Lichts auf der Gebäudehülle gemessen. Dies erfolgt über eine Tageslichtsimulation auf Basis eines künstlichen Himmels unter Verwendung von Wetterdaten. Berechnet wird die Strahlungsleistung in kWh. Dies gibt Auskunft sowohl über direkte Sonneneinstrahlung bei klarem Himmel als auch über indirektes Licht bei bedecktem Himmel. Die Betrachtung der Gebäudehülle allein gibt jedoch noch keine Auskunft über die Lichtverhältnisse im Innern, insbesondere über deren Verschlechterung mit zunehmender Gebäudetiefe.
In einem zweiten Schritt wird daher überprüft, wieviel Fassadenöffnung von einem beliebigen Punkt im Gebäude für das Auge sichtbar ist. Der Anteil der Fassadenöffnung am Blickfeld ergibt einen Faktor, mit dem die Werte aus der Tageslichtsimulation multipliziert werden. So kann eine Aussage über die Menge des potentiell für das Auge verfügbaren Lichts an jedem Punkt im Gebäude getroffen werden.
Die durchgeführte Analyse legt die Vermutung nahe, dass das Verhältnis von Sonneneinstrahlung auf die Fassade zur Geschossfläche (kWh/m² GF) als belastbarer Kennwert zur schnellen Bewertung der potentiellen Tageslichtausbeute von Baukörpern herangezogen werden kann. Eine umfassende Verifizierung der Aussagekraft dieses Kennwertes war im Rahmen dieses Forschungsprojekts nicht möglich, wird aber als erstrebenswert erachtet.
Um einen unmittelbaren praktischen Nutzen der Forschungsergebnisse sicherzustellen, wurde ein Online-Tool zur Untersuchung von Lichtverhältnissen im Innenraum, sowie ein Online-Zugriff auf den Inhalt der Datenbank entwickelt. Zugang:http://www.citylux.de

 

Projektbeteiligte
Antragsteller/in :

Universität Stuttgart, Fakultät Architektur und Stadtplanung, Institut Wohnen und Entwerfen (IWE)
Keplerstraße 11
70174 Stuttgart

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

Prof. Dr. Thomas Jocher
(Projektleitung)
Jakub Pakula
Diego Romero
Dylan Wood

Eckdaten
Schlagworte zum Projekt : Stadtplanung, Tageslicht, Nachhaltigkeit, Nachverdichtung, Wohnungsbau, Typologie, Energieeffizienz, Dichte
Einordnung in Zukunft Bau : Forschungsförderung, Sonnen-/ Wärmeschutz, Fenster/ Türen, Energieeinsparung/ -gewinnung, Forschungsbericht
Bundesförderung in EUR : 140.000,00
Projektetage der Bauforschung
Projektvorstellung 1 03.11.2015