Mehr Hitzeschutz oder mehr Tageslicht?

Christian Jetzt, Dipl. Ing./MBA Glas Trösch Beratungs-GmbH

Im Zuge des großflächigen Einsatzes von Glas in der Architektur konzentriert sich die Diskussion heute insbesondere auf Sonnenschutz-Gläser und ihren Gesamtenergiedurchlassgrad (g-Wert). Denn ein niedriger g-Wert trägt dazu bei, weniger aufheizende Strahlung in das Gebäude zu lassen und die Energiekosten zur Kühlung zu minimieren.

Da ein Höchstmaß an Sonnenschutz aufgrund der physikalischen Voraussetzungen jedoch stets mit einer Verringerung der Lichttransmission einhergeht, gilt es bei jedem Planungsprozess die maßgeblichen Parameter zu gewichten.

In einer aktuellen Studie hat das österreichische Bartenbach LichtLabor im Auftrag von Glas Trösch die Tageslichtausbeute im Rauminneren bei der Verwendung verschiedener Glaslösungen und Blendsysteme näher untersucht.

Wissenschaftler haben herausgefunden, dass wir 80 bis 90 Prozent der Informationen, die wir verarbeiten, über die Augen aufnehmen. Dabei ist die Qualität des Lichts entscheidend.

Natürliches Licht scheint Kunstlicht überlegen zu sein, denn es ist maßgeblich für das Wohlbefinden des Menschen verantwortlich. Die Höhe des Botenstoffes Serotonin – als Stimmungsaufheller eine Schlüsselsubstanz für das Glücksgefühl – hängt beispielsweise hauptsächlich davon ab, wie viel Tageslicht der Mensch aufnimmt.

Trotz der Bedeutung des Tageslichts für die Leistungsfähigkeit des Menschen besitzen die relevanten Normen für die Tageslichtplanung nur Richtliniencharakter. So beschreibt die deutsche Norm DIN 5034 Teil 1 bis 6 die „Innenraumbeleuchtung mit Tageslicht“ als gegeben, wenn der Tageslichtquotient auf einer horizontalen Bezugsebene im Mittel wenigstens 0,9 Prozent, also 90 Lux, beträgt. Gemessen wird dieser Wert in einer Höhe von 0,85 Meter über dem Fußboden in halber Raumtiefe und in einem Meter Abstand von den beiden Seitenwänden.

Die Beleuchtung von Arbeitsstätten regelt die europäische Norm EN 12464–1: „Tageslicht kann die Beleuchtung einer Sehaufgabe ganz oder teilweise übernehmen. Wie diese Tageslichtlösung umgesetzt wird, liegt in der Freiheit des Planers.“ Die Lichtspezialisten aus Österreich gehen in ihren Empfehlungen viel weiter: Für einen Computerarbeitsplatz halten sie einen Tageslichtquotienten von zwei bis vier Prozent für optimal, für Gruppenräume empfehlen sie bereits einen Quotienten von drei bis vier und für Werkstätten sogar einen Quotienten von sechs bis acht Prozent.

Die Tageslichtstudie sah vor, anhand eines definierten Standardraumes verschiedene Tageslichtlösungen an der Fassade zu simulieren und zu bewerten.

Das „Musterbüro“ verfügt über eine Grundfläche von 25 Quadratmetern mit 4,50 (Stirnseite) mal 5,50 Meter (Längsseite) und einer Raumhöhe von drei Metern. Die Fensterhöhe beträgt zwischen der einen Meter hohen Betonbrüstung und Decke entsprechend zwei Meter.

Die Reflexionsgrade von Boden, Wand und Decken wurden mit 30, 50 bzw. 80 Prozent festgelegt. Häufig stellt sich bei der Ausbeute von Tageslicht für die Beleuchtung von Gebäuden die Frage nach einem effizienten Blendschutz.

Zum primären Sonnen- und Blendschutz gehören die Ausrichtung des Gebäudes, die Anordnung des Arbeitsplatzes, die Stellung der Blenden und die Lichttransmission des Glasproduktes.

Vorrichtungen wie Außenjalousien oder Lamellen, die außen am Gebäude angebracht sind, zählen zum sekundären Sonnenschutz. Der tertiäre Blendschutz wird durch innen liegende Vorrichtungen wie Rollos, Jalousien oder auch Screens gewährleistet und raumseitig angebracht.

Bei der Tageslichtberechnung wurden folgende drei Varianten betrachtet:

Diese Varianten wurden jeweils für ein Isolierglas mit 80, 50 und 20 Prozent Lichttransmission berechnet.

Dies entspricht Gesamtenergiedurchlassgraden (g-Werten) von 15 bis 60. Das heißt, dass von der aufheizenden Sonnenenergie nur 15 bis 60 Prozent hindurch gelassen werden. Für alle Berechnungen wurde eine horizontale Beleuchtungsstärke von 10 000 Lux zugrunde gelegt. Dies entspricht einem mittleren Tageslichteinfall bei bedecktem Himmel.

Bei der Variante ohne Blendschutz erzielt eine Verglasung mit einer 80-prozentigen Lichttransmission einen Tageslichtquotienten (TQm) von cirka 6,4 Prozent – also 640 Lux – und liegt damit deutlich über der Norm. Bei einer Lichttransmission von 50 Prozent verringert sich dieser Wert bereits auf cirka 4,0 Prozent und bei 20 Prozent Lichttransmission liegt dieser bei nur noch ungefähr 1,6 Prozent.

Bereits bei dieser Variante wird deutlich, dass die Verwendung einer Verglasung mit einer Lichttransmission von 20 Prozent zwar noch die Norm erfüllt, die Empfehlung der Lichtplaner von zwei bis vier Prozent für einen Computerarbeitsplatz aber unterschritten wird.

Beim Einsatz des innen liegenden Blendschutzes, der nur die untere Hälfte der Verglasung abdeckt, bleibt der Arbeitsplatz am Fenster blendfrei. Dagegen profitiert der gesamte Raum von der Lichttransmission, die durch die ungeschützte obere Fensterhälfte eindringt. Entsprechend positiv fallen die Tageslichtquotienten aus: Bei 80 Prozent Lichttransmission im Isolierglas liegt er bei ungefähr 3,3 Prozent, bei 50 Prozent immerhin noch bei cirka 2,3 Prozent. Sogar die Verglasung mit 20 Prozent Lichttransmission übertrifft mit einem TQm von cirka 1,8 Prozent noch die Norm.Für den außen liegenden Blendschutz wurde eine Lamellenlösung gewählt, die bei der Berechnung waagerecht gerichtet wurde. Die Ergebnisse bei bedecktem Himmel dokumentieren eine stärkere Tageslichtreduktion als bei den innen liegenden Lösungen.

Der Tageslichtquotient sinkt in den drei Kategorien (80, 50, 20 Prozent Lichttransmission bei der Verglasung) von cirka 3,0 über 1,9 auf ungefähr 0,8 Prozent.

Die Studie zeigt, dass bei der Tageslichtplanung viele verschiedene Faktoren zu berücksichtigen sind. Neben der Ausrichtung des Gebäudes ist auch die Wahl des passenden Kombi-Glases entscheidend. Bei diesem lediglich Lichttransmission und Hitzeschutz gegenüberzustellen, greift sicherlich zu kurz. Denn eine optimale Tageslichtausbeute kann einen schlechten Hitzeschutz zur Folge haben.

Glashersteller wie Glas Trösch bieten mit der Palette der Silverstar Kombi-Gläser heute Produkte an, die über energetische Spitzenwerte verfügen und eine Symbiose aus optimaler Wärmedämmung im Winter, Hitzeschutz im Sommer und hoher Lichttransmission bieten.

Mit Blick auf die unterschiedlichen Blendschutzsysteme lässt sich konstatieren, dass auch diese differenziert zu bewerten sind: Sorgt der innen liegende halbe Screen für ein Plus an Tageslicht im Rauminneren, so ist der außen liegende Blendschutz als Hitzeschutz effektiv. Tageslichtplanung ist eine planerisch komplexe Aufgabe, die fachliche Beratung durch Spezialisten erfordert.

Weitere Informationen

Silverstar Kombi-Gläser bba 532