Abbau von Hemmnissen bei der Umsetzung von in die Gebäudehülle integrierten, innovativen und zukunftsweisenden Komponenten und Systemen

Wie können Hemmnisse bei der Umsetzung von in die Gebäudehülle integrierten, innovativen Komponenten und Systemen abgebaut werden? Dieser Frage ist das Ingenieurbüro Prof. Dr. Hauser aus Kassel in Zusammenarbeit mit der Firma EControl-Glas und der VEKA AG im Rahmen der Forschungsinitiative “Zukunft Bau“ nachgegangen.

Vor dem Hintergrund, dass moderne Fassaden immer häufiger mit steuer- und regelbaren Komponenten ausgestattet werden, durch die sowohl der Energiebedarf für Heizen und Kühlen als auch der Raumkomfort entscheidend positiv beeinflusst werden kann, hat sich das Forscherteam im Rahmen des Vorhabens mit innovativen Komponenten in der Gebäudehülle auseinandergesetzt und Hemmnissen, die einer Realisierung solcher Systeme entgegenstehen bzw. die überwunden werden müssen identifiziert.

Aus dem Einsatz innovativer Technologien erwachsen neue Herausforderungen bei der Planung und Ausführung des Gebäudes. Der Einsatz solcher Komponenten bedeutet oft eine Neuausrichtung des Planungs- und Ausführungsprozesses. Solange nicht von Erfahrungswerten profitiert werden kann, hat dies in der Regel auch einen höheren Planungs- und Koordinationsaufwand zur Folge, der nur selten honoriert wird. Zentrale Voraussetzung für den Abbau von Hemmnissen ist deshalb die umfassende Bereitstellung von Informationen und produktspezifischen Planungs- und Montagehinweisen für Planer, Bauherren und die ausführenden Gewerke. Nicht alle Planer probieren “Neues“ gleichermaßen gerne aus. Eventuell problematische Schnittstellen sollten deshalb mit detaillierten Handlungsanleitungen versehen werden, Fragen der Gewährleistung sollten im Vorfeld geklärt werden.

Wichtig ist zudem das Bewusstsein für die Einsparpotentiale, die sich aus der Automatisierung von Komponenten ergeben, zu schärfen. Energieeinspareffekte werden im Wesentlichen durch Vermeidung eines Energieaufwands für die Gebäudekühlung erzielt. Große Einsparpotentiale lassen sich durch einen z. B. einstrahlungsabhängig betriebenen Sonnenschutz oder durch die Nutzung natürlicher Nachtlüftung erschließen. Wird ein Gebäude nicht aktiv gekühlt, lassen sich die positiven Auswirkungen eines automatischen Sonnenschutzes oder auch von automatischen Lüftungssystemen nicht energetisch quantifizieren, stattdessen aber z. B. auf Basis einer Komfortbewertung nach DIN EN 15251 darstellen.

Zur Quantifizierung dieser Effekte wurde eine umfangreiche Parameterstudie am Beispiel eines typischen Büroraums durchgeführt. Es werden verschiedene Verschattungsszenarien sowie elektrochrome Verglasungen und Kastenfenster berücksichtigt. Die Ergebnisse der Gebäudesimulation zeigen, dass bei Gebäuden mit Kühleinrichtungen eine automatisierte Verschattung im Durchschnitt zu einer Halbierung des Kühlenergiebedarfs führt im Vergleich zu manueller Verschattung. Bei Gebäuden ohne Kühleinrichtungen führt eine automatisierte Verschattung zu einer sehr deutlichen Reduzierung der Übertemperaturgradstunden im Vergleich zu manueller Verschattung.

Insbesondere auf der Ebene der Planer muss die Bereitschaft geweckt werden, sich mit neuen Komponenten und den damit verbundenen Herausforderungen auseinander zu setzen. Als zielführendstes Instrument dazu wird die integrale Planung gesehen. Forderung des Forscherteams ist deshalb, insgesamt stärkere Anstrengungen, den integralen Planungsansatz in der Praxis zu etablieren, zu unternehmen. Dann haben innovative Komponenten eine gute Chance sich auf dem Markt zu etablieren.