Tageslichtnutzung in der Sanierung

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1 Tageslichtnutzung in der Sanierung Wilfried Pohl, Bartenbach LichtLabor Tageslichtnutzung i. d. Sanierung 1 Tageslichtnutzung energiesparend und ökologisch sinnvoll > Tageslichtumlenkung spart Energie für Kunstlicht > hochwertiger S o n n e n s c h u t z spart K ü h l e n e r g i e > solare Nutzung im Winter spart H e i z e n e r g i e > hoher visueller Nutzeffekt verringert i n t e r n e W ä r m e l a s t wahrnehmungspsychologisch, ergonomisch und gesundheitlich sinnvoll > gewährleistet maximalen visuellen und thermischen Komfort, sowie Wohlbefinden und Gesundheit gute Tageslichtlösungen gewährleisten optimale Lebensbedingungen und sind energiesparend! Tageslichtnutzung i. d. Sanierung 2

2 Komfort + Gesundheit visuelle Effekte > Leuchtdichten > Lichtrichtung > Spektrum > Schattigkeit nicht - visuelle Effekte > biologische Uhr (circadianer Rhythmus) > Stimmung (Winterdepression) > Aufmerksamkeit, Ermüdung > Stoffwechsel, Abwehrkräfte (Vitamin D,..) wichtig für Wohlbefinden und Gesundheit Tageslichtnutzung i. d. Sanierung 3 Bedeckter Himmel Blendung Lichtverteilung schlecht > Kunstlicht notwendig Energieeintrag gering L = cd/m² W/m² W/m² daylight-factor glare Blendung: L Fenster ~ cd/m² TQ 1% Tageslichtnutzung i. d. Sanierung 4

3 Bedeckter Himmel + TL - System Blendschutz Lichtumlenkung in Raumtiefe > kein Kunstlicht Energieeintrag gering W/m² W/m² TQ 3% keine Blendung: L Fenster ~ 400 cd/m² Tageslichtnutzung i. d. Sanierung 5 Klarer Himmel mit Sonne Blendung Erwärmung Energieeintrag entscheidend 800 W/m² 400 W/m² Blendung: L Fenster ~ cd/m² Tageslichtnutzung i. d. Sanierung 6

4 Klarer Himmel mit Sonne + TL - System Blendschutz Lichtumlenkung in Raumtiefe > kein Kunstlicht Sonnen- und Wärmeschutz > keine Kühlung 800 W/m² 100 W/m² E 500lx keine Blendung: L Fenster ~ 400 cd/m² Tageslichtnutzung i. d. Sanierung 7 Sonnenlicht, Energie und Komfort Tageslicht Interne Lasten Klima Abwärme von Leuchten Leuchtdichten Solarstrahlung Wärme/Licht TL-Verteilung Luftfeuchtigkeit Abwärme von Raumlufttemperatur Personen Luftgeschwindigkeit Abwärme von Geräten Oberflächentemperaturen Tageslichtnutzung i. d. Sanierung 8

5 Sommer Sonne 800 W/m² g-wert 300 W/m² 10 W/m² U-Wert Tageslichtnutzung i. d. Sanierung 9 Winter Sonne g-wert 800 W/m² 400 W/m² 20 W/m² 5 22 U-Wert Tageslichtnutzung i. d. Sanierung 10

6 Interne Lasten g = 30% Kunstlicht ~ 140W Sonne ~ 1.800W EDV ~ 210W Personen ~ 140W Personen 6% Kunstlicht 8% EDV 9% Solareintrag 77% Fassade: ~12m² Raum: ~20m² Tageslichtnutzung i. d. Sanierung 11 Strahlungswärme = konvektiv 10 C 22 C 10 C 26 C 800 W/m² 35 C Tageslichtnutzung i. d. Sanierung 12

7 P r o j e k t b e i s p i e l e Tageslichtnutzung i. d. Sanierung 13 Bank unter den Linden Bank unter den Linden, Berlin Architekten: Novotny + Mähner Tageslichtnutzung i. d. Sanierung 14

8 Bank unter den Linden Tageslichtnutzung i. d. Sanierung 15 Beispiel Spiegellamelle Retro - Stellung Umlenk - Stellung Tageslichtnutzung i. d. Sanierung 16

9 höchster Sonnen - wende tiefster Sonnen - stand Fassaden - orientierung Ost 20% 22% 20% Süd 7% 16% 30% Nord 12% 0 0 Tageslichtnutzung i. d. Sanierung 17 Der effektive g - Wert g eff = eintretende Sonnenenergie auftreffende Sonnenenergie ( für einen gesamten Tag ) Der effektive g - Wert ist abhängig von: geographischer Ort Fassaden - Orientierung Klima Jahreszeit Tageslichtnutzung i. d. Sanierung 18

10 Effektiver g-wert - Winkelabhängigkeit Glastechnik Isodaylight Tageslichtnutzung i. d. Sanierung 19 Beleuchtungsstärkeverteilung N E m Tisch = 1200 lx Berlin, 23. Sept. - 12:00 Tageslichtnutzung i. d. Sanierung 20

11 Mittlere Beleuchtungsstärke Tisch [lx] Tageslichtnutzung i. d. Sanierung 21 Winkelabhängiger g-wert Berlin - Südfassade - nur Sonne Werte für nachgeführte Retro-Stellung Tageslichtnutzung i. d. Sanierung 22

12 Wärmeeintrag [W] Tageslichtnutzung i. d. Sanierung 23 Bayerische Bauindustrie Sonne Vertikale Umlenklamellen Sonne Vertikale Umlenklamellen Bayerische Bauindustrie, München Architekten: Reichenbach-Klinke + Schranner Tageslichtnutzung i. d. Sanierung 24

13 Bayerische Bauindustrie Tageslichtnutzung i. d. Sanierung 25 Bayerische Bauindustrie Tageslichtnutzung i. d. Sanierung 26

14 Bayerische Bauindustrie Tageslichtnutzung i. d. Sanierung 27 Bayerische Bauindustrie Tageslichtnutzung i. d. Sanierung 28

15 Baustruktur Sanierung Baustruktur vorgegeben > nachträgliche Ausrüstung mit Tageslichtsystemen kleine Fensteröffnungen, große Speichermassen - geringe Überhitzung - Tagesbelichtung eingeschränkt große Fensteröffnungen, kleine Speichermassen - Gefahr der Überhitzung! -Blendschutz! Achtung! Großflächige Glasfassaden sind kaum beherrschbar! Tageslichtnutzung i. d. Sanierung 29 Ziel der Sanierung - energetisch möglichst guten Sonnenschutz - zusätzliche Aufheizung des Raumes minimieren - eventuell auf eine mechanische Kühlung verzichten gleichzeitig eine möglichst gute Tagesbelichtung (mit diffusem Himmelslicht und/oder mit gerichtetem Sonnenlicht) - Einsatz von Kunstlicht möglichst gering halten (möglichst große TL-Autonomie) -Blendschutz - Durchsicht optimierte Lösung > optimaler thermischer und visueller Komfort (Behaglichkeit) Tageslichtnutzung i. d. Sanierung 30

16 Zukunft Planung Tageslicht (Sonne) + Klima vernetzt betrachten winkelabhängiger g-wert (Messung / Berechnung) Sonnenschutz: solare Nutzung (soviel Sonnenlicht wie für Beleuchtung sinnvoll) Produkte regeln Tagesbelichtung und Klima gleichzeitig (visueller und thermischer Komfort) nutzen auch Sonnenstrahlung zur Raumbelichtung (halten gleichzeitig Wärme draußen, max. Selektivität) Tageslichtnutzung i. d. Sanierung 31 Fragen? Tageslichtnutzung i. d. Sanierung 32