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Energieeffiziente Architektur

25.04.2014

Leistungsstarke Funktionsverglasungen haben einen erheblichen Einfluss auf die Energieeffizienz von Gebäuden und deren Nutzungsqualität. Die Fachwelt ist sich einig, dass durch die Verschärfung der Anforderungen die Funktionalität von Glasprodukten in der Fassade weiter zunehmen wird.

Nahezu überall auf der Welt bestimmen heute strahlende Glasfassaden die Stadtbilder. Mit ihren glatten Oberflächen und abgestimmten Designs stehen die gläsernen Gebäudehüllen für Modernität und architektonische Eleganz. Glas schafft Transparenz, lässt das Tageslicht tief in die Räume eindringen und schafft so die Basis für ein angenehmes Lebens- und Arbeitsklima – auch in Wohngebäuden. Schon seit Jahren ist in diesem Bereich ein Trend zu größeren Fenstern und somit zu größeren Glasflächen erkennbar.

Die Leistungsparameter der eingesetzten Funktionsgläser und die Größenordnung des Glasanteils in der Fassade sind bei Nichtwohngebäuden wie bei Wohngebäuden zudem maßgeblich für deren energetische Leistungsfähigkeit. Eine optimale Abstimmung von Konstruktion und Funktion sichert einen maximalen positiven Effekt.

Funktionsgläser – Basis moderner Architektur
Das Einsatzpotenzial von hoch effizienten Glasprodukten ist riesig. „Das Verhältnis von Fenster zu Mauerwerk liegt bei Gebäuden in Europa aktuell bei 40:60 für das Mauerwerk", wird François Dubuis, Leiter der Unternehmensentwicklung der Glas Trösch Gruppe im Herbst 2013 in einem deutschen Fachmagazin zitiert. Ziel der Schweizerischen Glas-Gruppe sei es, das Verhältnis umzukehren. Dafür müsse Glas laut Dubuis noch mehr Funktionen erfüllen und sich in der Standard-Version zum multifunktionalen Bauteil entwickeln. Neben den bisher wichtigsten Funktionen Wärmedämmung, Sonnen- und Lärmschutz werden in Zukunft verstärkt Leistungseigenschaften wie Lichtsteuerung und -lenkung sowie die Energiegewinnung über die Glasanteile in der Gebäudehülle stark an Bedeutung gewinnen. Als ein übergreifender Begriff steht in diesem Zusammenhang das „Solare Isolierglas". Bereits heute können moderne Energiespargläser aus den ehemaligen Schwachstellen Fenster Netto-Wärmegewinnflächen machen. Dies belegt eine Studie u. a. mit den Dreifach-Isoliergläsern „SGG Climatop Lux" (U = 0,7 W/m2K, g = 0,62) und „SGG Climatop Max" (U = 0,5 W/m2K, g = 0,60), die der
ClimaPlusSecurit-Partner Eckelt Glas in Zusammenarbeit mit Saint-Gobain-Glass Deutschland und Dr. Peter Holzer von der Donau-Universität Kems durchgeführt hat. Dieses hohe Leistungsniveau lässt sich durch die Integration weiterer Funktionen noch steigern.

Verschärfung der energetischen Anforderungen
Die energetischen Vorgaben, insbesondere für Neubauten, werden künftig international weiter anziehen und damit auch das Leistungsniveau der Gebäudehüllen. Die Europäische Union beispielsweise hat mit ihrer Richtlinie 2010/31/EU über die Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden bereits im Jahr 2010 sehr ambitionierte Ziele formuliert. Durch die Umsetzung der Richtlinie in den Nationalstaaten soll die Energieeffizienz von Gebäuden bis zum Jahr 2020 um 20 Prozent gesteigert werden. Für Neubauten legt die Gebäuderichtlinie ab 2019 (Behördengebäude) bzw. ab 2021 (alle übrigen Neubauten) das anspruchsvolle Fast-Null-Energiehaus-Niveau fest.

Sommerlicher Wärmeschutz
Die heute im Markt verfügbaren hochfunktionalen Sonnenschutzbeschichtungen der Isoliergläser leisten bereits einen erheblichen Beitrag, das Gebäudeklima auch im Sommer angenehm zu halten. Gleiches gilt für in Isolierglas-integrierte und vorgelagerte Verschattungs- und Blendschutzssysteme sowie für schaltbare, elektrochrome bzw. thermo- oder gasochrome Funktionsgläser, deren Transparenzgrad sich nach Bedarf anpassen lässt. Im Idealfall stellen intelligente Steuerungen jederzeit einen optimalen Lichteinfall bzw. Sonnenschutz sicher.

Glas als Energieproduzent
Um die verschärften Jahresprimärenergie-Vorgaben zu erfüllen, ist die Integration von Solarglas (Photovoltaik und Solarthermie) ein probates Mittel. Eine Hürde stellt hier nach Angaben der Hersteller entsprechender Produkte allerdings noch immer mangelndes Wissen bei Architekten und Planern hinsichtlich der technischen Möglichkeiten und Leistungsfähigkeit der verfügbaren Systeme dar. Eine weitere Herausforderung ist die integrale Planung der Gewerke. Auch hier gibt es noch Defizite. Oft scheuen Bauherren zudem die hohen Kosten, obwohl die Hersteller gebetsmühlenartig darauf hinweisen, dass durch den Einbau von gebäudeintegrierter Photovoltaik klassische Fassadenbauteile und die damit verbundenen Kosten entfallen.

Für die Integration von Photovoltaik in die Fassade spricht auch der Aspekt der Nachhaltigkeit. Interessant sind in diesem Kontext auch ganz neue Fassadenkonzepte, wie beispielsweise die auf der Sonderschau „glass technology live" zur glasstec 2012 präsentierte Algen-Fassade. In der speziell entwickelten Glashülle (Photo-Bioreaktoren) wachsen dank des Sonnenlichts Mikroalgen, die über die Zwischenprodukte Biomasse und Biogas zur Produktion von elektrischem Strom genutzt werden. Hoch innovativ ist auch das aktuelle Forschungsprojekt „Fluitglass" der Universität Liechtenstein, in dem ein neues Konzept für multifunktionale solarthermische Glasfassadensysteme entwickelt wird. FluidGlass verwandelt passive Glasfassaden in aktive, transparente Sonnenkollektoren und reguliert gleichzeitig den Energiefluss in der Gebäudehülle.

Bauzukunft mit Glas
Angesichts der sich in Zukunft verstärkenden Notwendigkeit im Gebäudebereich noch mehr Energie einzusparen, werden die Anforderungen an die Leistungsfähigkeit der Gebäudehüllen sukzessive steigen. Auch die Anbieter von Funktionsgläsern für Fenster und Fassaden werden dabei in die Pflicht genommen, mit neuen, noch effizienteren, multifunktionalen Gläsern zur Effizienzverbesserung beizutragen. Ein besonderer Stellenwert kommt bei der Etablierung von multifunktionalen Glasfassaden der integrativen Planungsarbeit zu. Sie ist der Schlüssel für das optimale Zusammenspiel von Fassadentechnik, Automation, Lüftungs- und Klimatechnik und stellt sicher, dass eine maximale Energieeffizienz erzielt wird.
Wohin die Entwicklung im Bereich der multifunktionalen Funktionsgläser und Glasfassaden geht, wird auch die glasstec 2014 in Düsseldorf zeigen. Die weltgrößte Fachmesse für Glasprodukte, Glasherstellung und -verarbeitung wird vom 21. bis 24. Oktober wieder der Hotspot für Glasprofis aus aller Welt sein. Von der Glasherstellung- über die Bearbeitung bis zur Anwendung, die glasstec 2014 zeigt die Lösungen der Branche für die Bauzukunft mit Glas. Auch für Architekten, Planer und Fassadenbauer ist die Messe mit ihren Sonderausstellungen „glass technology live" und dem FassadenCenter sowie dem Architekturkongress ein Eldorado für neue Ideen und ein Tor zu neuen Konzepten für energieeffiziente, multifunktionale Fassaden der Zukunft.

Autor/in:
Redaktion Glas
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