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Lichtlenkender Sonnenschutz

Landesdenkmalamt Esslingen
Lichtlenkender Sonnenschutz

Der leicht wirkende, sechsgeschossige Neubau des Landesdenkmalamtes Esslingen vom Architekten Odilo Reutter wurde einem massiven Schulgebäude aus dem 19. Jahrhundert zur Seite gestellt.

Das kontrastierende Ensemble vereint die früher in Baden-Württemberg verstreuten Standorte der Landesbehörde an zentraler Stelle. Die beiden Gebäude stehen in Esslingen an einer Schnittstelle zwischen mittelalterlichem Stadtkern und gründerzeitlicher Stadterweiterung in einem Gürtel von Solitärbauten aus unterschiedlichen Epochen.
Der gläserne Neubau enthält neben hochwertigen Labors vor allem Werkstätten und Büroräume. Mit Blick auf eine flexible Nutzung wurden die Geschosse durch weit gespannte Deckenträger entlang der Mittelachse stützenfrei realisiert.
Energiekonzept
Das Gebäude ist umlaufend mit einer Ganzglasfassade umgeben. 80% der Verglasung enthält das Lichtlenksystem Okasolar Retro von Okalux, entwickelt vom Ingenieurbüro Dr. Helmut Köster.
Es bildet den Sonnenschutz und trägt zur tiefen Ausleuchtung der Räume mit Tageslicht bei. Eine natürliche Belüftung ermöglichen flächenbündig integrierte Parallel-Ausstellflügel mit Klarglas, die mit einem innenliegenden Jalousiesystem ausgestattet sind.
Auf eine konventionelle Klimatisierung der Räume konnte – trotz 100%igem Glasflächenanteil – verzichtet werden. Die sichtbar belassene, massive Konstruktion des Gebäudes im Inneren wirkt thermisch als ausgleichende Speichermasse. Durch ein in die Betondecken eingelegtes Rohrsystem wird die Konstruktion auch aktiv für eine Temperierung der Büroräume genutzt.
Die Decken dienen somit als Wärmespeicher, als Fläche zur Wärmeabgabe und -aufnahme sowie als Ebene der Leitungsführung.
Die Heizung und Minimalkühlung des Neubaus besteht aus drei Komponenten: 1. Aktivierung der Decken im Mittelbereich zur Grundtemperierung (Heizung/Kühlung), 2. Individuell regelbare, aktivierte Betonfertigteilkassetten im Deckenrandbereich, 3. Unterflurkonvektoren für Leistungsspitzen und gegen Kaltluftabfall an der Fassade.
Lichtlenksystem
Ein zentrales Element im planerischen Konzept bildet das Lichtlenksystem in der Isolierverglasung. Okasolar Retro besteht aus speziell geformten Reflektorprofilen im Scheibenzwischenraum.
Diese sind fest montiert und gemäß Anforderung exakt ausgelegt. Für die ganz flachen Einfallswinkel der Sonne im Winter kann ein bewegliches Rollo im Innenraum genutzt werden.
Im Zuge der Planungen des Landesdenkmalamtes wurde eine thermische und visuelle Simulation der Gläser im Tages- und Jahresgang durchgeführt.
Dieses Lichtlenksystem erfüllt folgende Funktionen: Passive Gebäudekühlung im Sommer, passive Wärmegewinne im Winter und saisonunabhängige Lenkung des Tageslichts in große Raumtiefen.
Das im Scheibenzwischenraum integrierte System ermöglicht eine sehr gute Durchsicht in horizontaler Blickrichtung von innen nach außen und umgekehrt. Weil der Querschnitt der Profile sehr flach ist, bleibt die Verglasung zu 56% transparent.
Wirkungsvoll
Das Lichtlenksystem wurde vollständig neu entwickelt. Vor allem die Form der Lamellen wurde neu berechnet, das Reflexionsvermögen mit rund 95% realisiert.
Dieser hohe Reflexionsgrad schützt das Landesdenkmalamt nicht nur effektiv vor der Sonne, sondern verhindert auch ein Aufheizen der Scheiben. Eine Umwandlung von Sonnenenergie in Wärmestrahlung erfolgt praktisch nicht.
Das sehr lichtdurchlässige System bewirkt einen hohen diffusen Lichteintrag in die Tiefe der Büroräume und Labors. Dies senkt den Stromverbrauch für Kunstlicht deutlich und verringert die Unterhaltskosten.
Auch der Wartungsaufwand entfällt, weil die Lichtlenkung ohne bewegliche Elemente auskommt.
So spart das integrierte System im Vergleich zu außen- oder innenliegendem Sonnenschutz – bei gleicher Schutzfunktion – im Landesdenkmal langfristig hohe Kosten ein.
Damit wurde ein voll verglastes Gebäude ohne gestalterische Kompromisse realisiert. Die Fassade ist klar gerastert und wird vom Wechsel der Glasflächen geprägt.
Das System selbst ist blendfrei und ermöglicht blendfreies Arbeiten. Oberhalb einer Höhe von 2 m weisen die bis zu 2 m breiten und 3 m hohen Scheiben spezielle Lichtlenkprofile zur horizontalen Lichteinflutung auf. Die Lichtlenkprofile unterhalb 2 m Höhe lenken Licht steil an die Decke und sind damit blendfrei für den Nutzer.
Weitere Informationen
Lichtlenksystem bba 509
Architekt: (Neubau) Dipl.-Ing. Odilo Reutter, Esslingen Projektleiter Dipl.-Ing. Markus Binder Fassadenplanung und Tageslichttechnik: Dr. Dipl.-Ing. Helmut Köster, Frankfurt
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