Baulicher solarer Hitzeschutz

Lösung für Bestandsbauten


Informationen zum baulich solaren Hitzeschutz

Baulicher solarer Hitzeschutz umfasst alle baulichen und nachrüstbaren Maßnahmen, die den solaren Wärmeeintrag in Gebäude reduzieren und dadurch die Aufheizung der Innenräume begrenzen. Ziel ist es, hohe Raumtemperaturen zu vermeiden und den Bedarf an aktiver Kühlung zu reduzieren.


In der vom Umweltbundesamt beauftragten Studie „Kühle Gebäude im Sommer“ wurden die wesentlichen Einflussgrößen auf die sommerliche Erwärmung von Gebäuden untersucht. Dabei zeigt sich, dass insbesondere solare Wärmeeinträge über die Fensterflächen sowie hohe Außentemperaturen maßgeblich zur Aufheizung der Innenräume beitragen. Ein wirksamer sommerlicher Hitzeschutz erfordert daher in der Regel die Kombination mehrerer Maßnahmen. Als besonders effektiv werden außenliegender Sonnenschutz sowie Sonnenschutzverglasungen bewertet.



Bei Bestandsgebäuden von Sozialimmobilien – insbesondere Pflegeeinrichtungen, Kliniken, Schulen und Kindertagesstätten – müssen jedoch zusätzliche Rahmenbedingungen berücksichtigt werden. Bauliche Maßnahmen müssen mit der vorhandenen Gebäudesubstanz vereinbar sein, gegebenenfalls den Anforderungen des Denkmalschutzes entsprechen, wirtschaftlich umsetzbar sein und sich möglichst ohne Beeinträchtigung des laufenden Betriebs realisieren lassen. Unter diesen Voraussetzungen gewinnen nachrüstbare Lösungen des baulichen solaren Hitzeschutzes zunehmend an Bedeutung.

Grundsätzliches

Es gibt unterschiedliche bauliche Maßnahmen, um den solaren Wärmeeintrag in Gebäude zu reduzieren. In unserem Fachportal konzentrieren wir uns auf Maßnahmen an den Fensterflächen, da hier der überwiegende Teil der Sonnenenergie in das Gebäude gelangt und sich mit geeigneten Lösungen die höchste Wirksamkeit erzielen lässt.


Im Mittelpunkt stehen dabei Sonnenschutzverglasungen, Sonnenschutzfolien und außenliegende Sonnenschutzsysteme wie Außenjalousien oder Raffstores. Alle drei Maßnahmen können den solaren Wärmeeintrag deutlich reduzieren. Sie unterscheiden sich jedoch hinsichtlich ihrer technischen Eigenschaften, der Investitionskosten, der Wirtschaftlichkeit sowie ihrer Eignung für Neubauten oder Bestandsgebäude.


Welche Lösung die technisch, wirtschaftlich und energetisch sinnvollste ist, kann insbesondere bei Bestandsgebäuden nur nach einer objektspezifischen Beurteilung entschieden werden. Dabei sind unter anderem die Gebäudeausrichtung, die Sonneneinstrahlung, die vorhandene Verglasung, die Größe und Ausrichtung der Fensterflächen sowie mögliche Anforderungen des Denkmalschutzes zu berücksichtigen.



Architektonische Verschattungselemente wie Dachüberstände, Balkone oder Laibungen sowie natürliche Verschattung durch Bäume, Pergolen oder Fassadenbegrünungen sind ebenfalls wirksame Maßnahmen des baulichen Hitzeschutzes. Da diese in bestehenden Sozialimmobilien jedoch häufig nicht oder nur mit erheblichem baulichen Aufwand nachgerüstet werden können, werden sie in diesem Fachportal nicht näher betrachtet.

Sonnenschutzverglasung

Die Verglasung spielt beim baulichen solaren Hitzeschutz eine entscheidende Rolle, da Fenster den größten Anteil des solaren Wärmeeintrags in Gebäude verursachen. In Bestandsgebäuden sind überwiegend Zweifach-Wärmeschutzverglasungen verbaut, während bei Neubauten heute in der Regel Dreifach-Wärmeschutzverglasungen zum Einsatz kommen. Die Dreifachverglasung dient jedoch in erster Linie der Reduzierung von Wärmeverlusten im Winter und damit der Verbesserung der Energieeffizienz. Ein wirksamer Schutz vor sommerlicher Überhitzung wird dadurch allein nicht erreicht.


Entscheidend für den sommerlichen Hitzeschutz ist vielmehr der Gesamtenergiedurchlassgrad (g-Wert) der Verglasung beziehungsweise Maßnahmen, die den solaren Wärmeeintrag bereits vor oder an der Verglasung reduzieren.

Vorteile

  • Wirksame Reduzierung des solaren Wärmeeintrags
  • Dauerhaft integrierter Sonnenschutz
  • keine beweglichen Bauteile
  • Windunabhängig
  • Gute Kombination mit Wärmeschutz
  • Architektonisch unauffällig

Nachteile

  • Für Bestandsgebäude Nachrüstung häufig unwirtschaftlich
  • Hohe Investitionskosten
  • Aufgrund langfristiger Investitionsplanung nicht kurzfristig darstellbar
  • Teillösungen aufgrund des einheitlichen Fassadenbildes meist nicht sinnvoll
  • Starke Einschränkungen bei Umrüstung in laufendem Gebäudebetrieb
  • Bei großen Fensterflächen wie Wintergeräten oder Glasdachsystemen nicht umsetzbar
  • im Denkmalschutz oft unzulässig, da neben dem Glas auch die Fenster getauscht werden müssen

Außenliegender Sonnenschutz

Außenjalousien gehören zu den wirksamsten Maßnahmen des baulichen solaren Hitzeschutzes. Da sich die Lamellen außerhalb der Verglasung befinden, wird ein großer Teil der Sonneneinstrahlung bereits vor dem Fenster abgefangen. Dadurch gelangt deutlich weniger Sonnenenergie in das Gebäude und die Aufheizung der Innenräume wird reduziert.


Außenliegende Jalousien bzw. Raffstores können den solaren Wärmeeintrag in der Regel stärker reduzieren als Sonnenschutzverglasungen oder Sonnenschutzfolien, weil die Sonnenstrahlung bereits vor der Verglasung abgefangen wird. Ihre tatsächliche Wirkung hängt jedoch stark von Lamellenstellung, Steuerung, Windbelastung und Nutzerverhalten ab. In Pflegeeinrichtungen bleibt die tatsächliche Schutzwirkung im Alltag hinter der technisch möglichen Leistung zurück.

Vorteile

  • Hoher Schutz gegen solaren Wärmeeintrag
  • Anpassbare Verschattung
  • Automatische Steuerung möglich
  • Architektonische Gestaltung




Nachteile

  • Nachrüstung bei Bestandsgebäuden sehr aufwändig
  • Hohe Investitionskosten
  • Wartung- und Reparaturkosten erforderlich
  • Windempfindlich
  • Starke Einschränkungen bei Umrüstung in laufendem Gebäudebetrieb
  • regelmäßige Reinigung notwendig
  • kein Einfluss durch den Nutzer automatisches Aus- und Einfahren je nach Sonnenintensität und Windgeschwindigkeit
  • Schutzwirkung abhängig von Bedienung und Steuerung
  • Eingeschränkter Sichtkontakt nach außen, ergibt Orientierungsprobleme bei Menschen mit Demenz

Sonnenschutzfolierung

 Bei der Planung baulicher Hitzeschutzmaßnahmen wurden Sonnenschutzfolien in Bestandsgebäuden bislang häufig nicht in gleichem Maße berücksichtigt wie Sonnenschutzverglasungen oder außenliegende Verschattungssysteme, obwohl sie hinsichtlich ihrer Schutzwirkung - abhängig vom eingesetzten Produkt - nachweislich mit vielen Sonnenschutzverglasungen vergleichbar sind. Gleichzeitig können bestehende Fenster erhalten bleiben, wodurch sich insbesondere erhebliche Investitionskosten einsparen lassen.


Gerade in Bestandsgebäuden von Pflegeeinrichtungen, Kliniken, Schulen und Kindertagesstätten sind Sonnenschutzfolien daher häufig eine besonders wirtschaftliche, modulare und kurzfristig einsetzbare Alternative zu einem vollständigen Fensteraustausch oder der Nachrüstung außenliegender Verschattungssysteme.


Vorteile

  • Wirtschaftliche Nachrüstung bestehender Fenster
  • Schutzwirkung mit vielen Sonnenschutzverglasungen vergleichbar
  • Kein Austausch der vorhandenen Verglasung notwendig
  • Umsetzung im laufenden Betrieb möglich
  • Schnelle Umsetzung möglich
  • Keine baulichen Eingriffe in Fassade und Fensterkonstruktion
  • Keine beweglichen Bauteile und daher Wartungsarm
  • Windunabhängige dauerhafte Schutzwirkung
  • Hohe Lichtdurchlässigkeit
  • Abschnittsweise (modulare) Umsetzung möglich
  • Geeignet für Bestandsgebäude und häufig auch bei denkmalgeschützen Gebäuden
  • Kurze Montagezeiten
  • Geringe Investitionskosten
  • geringer Investitionsplanungsvorlauf


Besonderer Vorteil für Pflegeeinrichtungen:

  • die Schutzwirkung steht Bewohnern und Mitarbeitern dauerhaft zur Verfügung und ist unabhängig vom Bewohnerverhalten.
  • trotz deutlicher Reduzierung des solaren Wärmeeintrags hohe Lichtdurchlässigkeit, als Vorteil für die Orientierung insbesondere bei dementen Bewohnern.

Nachteile

  • Geringere Schutzwirkung als optimal eingestellte Aussenjalousien
  • Lebensdauer begrenzt (10 Jahre Garantiezeitraum)
  • Die Wirksamkeit einer Sonnenschutzfolierung hängt wesentlich von der Auswahl der geeigneten Folie, der Berücksichtigung des vorhandenen Glasaufbaus sowie einer fachgerechten Montage ab. Für eine dauerhaft sichere und wirtschaftliche Umsetzung ist daher ein standardisierter Qualitäts- und Umsetzungsprozess erforderlich.


Lösung

Genau aus diesem Grund wurde der KH Heat Protect Standard entwickelt. Er definiert einen einheitlichen Qualitäts- und Umsetzungsprozess für die Auswahl, Planung und fachgerechte Installation von Sonnenschutzfolien in Pflegeeinrichtungen, Kliniken und weiteren Sozialimmobilien. Ziel ist es, Entscheidungsträger zu entlasten und eine technisch sichere, wirtschaftliche und nachvollziehbare Umsetzung sicherzustellen.