"Schüco E² Fassade" - Die Energiefassade

(6.2.2007) Das große Schüco-Thema auf der BAU 2007 war die Energiefassade Schüco E². Sie ist der Ausblick auf ein neues Fassadenkonzept mit neuartigen Lösungspaketen für die moderne Gebäudehülle, die zugleich Energie spart und gewinnt. Konkretisiert wurde diese Vision in Form eines großen, funktionsfähigen Messeexponats - einer doppelgeschossigen Fassade, welche die Hauptfunktionen Lüftungs- und Klimatechnik, Öffnungselemente, Sonnenschutz und solare Energiegewinnung unter ökonomischen und ökologischen Gesichtspunkten ästhetisch miteinander verbindet (im folgenden Bild rechts zu sehen):

Schüco versteht die E² Fassade als einen "bedeutenden Schritt in Richtung auf die intelligente, ganzheitliche Fassade". Begleitet wurde die Entwicklung von Professor Stefan Behling, Leiter des Instituts für Baukonstruktion (IBK2) an der Universität Stuttgart: "Die Vision ist ein Gebäude, welches mehr Energie einsammelt, als es ausgibt und dafür alle Oberflächen aktiviert. Solartechnik als ästhetischer Genuss und Gewinn für die Architektur."

Die Idee einer Symbiose von Anlagen- und Fassadentechnik ist grundsätzlich nicht neu. Die Vorteile erhöhter Energieeffizienz und geringerer Investitionskosten bei gleichzeitig steigendem Komfort haben allenthalben die Entwicklung integrierter Objektlösungen in den letzten Jahren beeinflusst. Die Art und Weise, wie Schüco dieses Konzept nun umsetzt, geht aber weit über die bislang (uns) bekannten Ansätze hinaus. Als hoch integrierte Fassade wird die Schüco E² Fassade Schnittstellenlösungen bieten, die so unterschiedliche Themen wie ...

• Anlagentechnik (Lüftung / Heizung / Klimatisierung),
• Öffnungselemente,
• Sonnenschutz und
• solare Energiegewinnung

.... auf ästhetische, wirtschaftliche und umweltfreundliche Weise zu einem modularen Gesamtsystem verbinden. Neben energetischen Gesichtspunkten liegt eine deutliche Betonung auf den Aspekten der Ästhetik. So nehmen die Fassadenprofile sämtliche Leitungs- und Verkabelungssysteme auf und bieten intuitive Bedienelemente, die in den Fassadenpfosten integriert sind.

Unsichtbare Technik - homogene Strukturen

Existierende Fassaden, die dem Konzept einer dezentralen Anlagentechnik folgen, positionieren die Technikelemente in aller Regel neben oder unter das Verglasungselement. Dieses sichtbare Arrangement hat den Nachteil, dass der Wechsel von transparenten und nicht transparenten Fassadenteilen zwangsläufig die optische Struktur der Fassadenansicht dominiert und zudem den natürlichen Lichteinfall ins Gebäude einschränkt.

Zielvorgabe bei der Schüco E² Fassade war es, die Technikfunktionen bei einschaligen Fassaden unsichtbar zu integrieren und auf diese Weise eine homogene, hoch transparente Fassadengestaltung zu ermöglichen, bei der weder dezentrale Anlagentechnik noch Sonnenschutz oder Öffnungselemente das Abweichen von einem gewünschten Gestaltungsraster notwendig machen. Dem Schüco-Projektteam gelang dies offensichtlich durch Innovationen bei allen vier Hauptfunktionen der Fassade, vor allem aber durch die Verlagerung der dezentralen Anlagentechnik in den "unsichtbaren" Bereich der Geschossübergänge.

1. Die Anlagentechnik: Flexibel und kompakt integriert

Die Vorzüge einer dezentralen Anlagetechnik sind weitgehend bekannt und unstrittig. Substanzielle Energie-Einsparpotenziale bei gleichzeitig steigendem Komfort entstehen durch die individuelle Regelbarkeit des Raumklimas in kleinen Nutzungseinheiten. Im Gegensatz zu zentralen Lüftungsanlagen können z.B. Büros von Mitarbeitern, die auf Außenterminen oder im Urlaub sind, bei dezentralen Systemen problemlos " heruntergefahren" werden.

Bei der Schüco E² Fassade sind die Module für die dezentrale und damit individuell regelbare Anlagentechnik kompakt in den Bereich vor der Geschosstrenndecke verlegt. Das Technikmodul ist dabei so bemessen, dass es alle mechanischen Komponenten und Aggregate für Zu-/Abluft, Heizung, Kühlung und den außen liegenden Sonnenschutz aufnehmen kann (siehe Bild rechts sowie ein alternatives Premium-Konzept). Besonderen Wert legten die Entwickler auf eine systemübergreifende, flexible Lösung, die unterschiedlich komplexe Varianten von Lüftung, Heizung und Kühlung in einer einheitlichen Bauart unterstützt.

2. Die Öffnungselemente: Neue systemintegrierte Varianten

Die gestalterische Freiheit bei der Fassadenplanung und die strukturelle Durchgängigkeit in der Fassadenansicht sind wesentliche Vorzüge der Neuentwicklung, die vor allem Architekten ansprechen dürften. Beliebig gerasterte, geschosshohe Verglasungen sind problemlos realisierbar und auch dort gestalterisch konsequent fortführbar, wo Öffnungselemente notwendig oder erwünscht sind. Bei dem im Messemodell gezeigten System Schüco SFC 85 sind bereits seit 2006 Senk-Klappfenster und Parallel-Ausstellfenster flächenbündig und damit verdeckt liegend im Tragwerk aus Pfosten und Riegeln integriert (siehe Bild aus dem Beitrag "Neue Structural-Glazing-Fassade mit gleicher Optik bei Festfeldern und Öffnungselementen" vom 10.5.2006). Neu bei den verdeckt liegenden Öffnungselementen sind Vertikal- und Horizontal-Schiebefenster sowie ein nach außen öffnendes, elektromotorisch betriebenes Drehfenster auf Basis von Schüco TipTronic.

3. Der Sonnenschutz: Eleganter und leistungsfähiger

Das kompakt in das Technikmodul integrierte System für den außen liegenden Blend- und Sonnenschutz weist ebenfalls eine Reihe von Neuerungen auf, die sowohl technisch als auch gestalterisch motiviert sind. Die spezielle Geometrie filigraner Lamellen vereint gleich mehrere technische Vorzüge. Dazu gehört eine höhere Stabilität, die einen Einsatz bei deutlich höheren Windgeschwindigkeiten (bis 30 m/sec) ermöglicht (zum Vergleich: konventionelle Raffstore können nur bis 12 m/sec eingesetzt werden). Die filigrane Bauart der Lamellen erlaubt in Verbindung mit einem eigens entwickelten Wickelprinzip die extrem kompakte Einhausung in der Technikbox vor der Geschosstrenndecke. Die bei konventionellen Raffstoreanlagen vor die Fassade montierte Kastenblende entfällt somit.

Trotz außenliegendem Sonnenschutz ergibt sich daher eine besonders flächige Optik der Fassade. Auf der Seite von Ästhetik und Komfort kommt hinzu, dass die Kleingliedrigkeit der Lamellenstores trotz höchst wirksamer Beschattung gleichzeitig eine angenehm leicht strukturierte Durchsicht von innen nach außen bietet, bei der das Umfeld wahrnehmbar bleibt.

4. solare Energiegewinnung: geschosshohe und transluzente Solarthermie und Photovoltaik

Wurde bislang von solarthermischer Energiegewinnung in der Fassade gesprochen, so waren die hierfür notwendigen Module zumeist in die opaken Fassadenbereiche (z.B. Brüstungen) "verbannt", hauptsächlich um den Transparenzverlust zu vermeiden. Die E² Fassade hingegen ermöglicht die Konstruktion einer "echten Solarfassade", da hier großflächig in die Fassade integrierte Elemente mit transluzenten Flachkollektoren zum Einsatz kommen (Bild rechts und auf der BAU gemachtes Detailfoto).

Der Flachkollektor besteht aus einem "perforierten" Absorber, der zwischen einer ESG-Scheibe (außen) und einer Isolierglaseinheit (innen) in die Fassade integriert wird. Der perforierte Absorber ermöglicht in Verbindung mit diesen Gläsern nicht nur einen Lichteinfall. Durch die Perforation des Absorbers ist sogar eine Durchsicht möglich. Der damit erreichte Außenbezug ermöglicht eine geschosshohe Solarintegration in die Fassade. Damit wird die solare Energiegewinnung nicht mehr nur auf den opaken Bereich der Fassade (z.B. Brüstungen) beschränkt. Unter optischen Gesichtspunkten unterscheidet sich der Kollektor lediglich in der Durchsicht von der Regelfassade. Genau wie bei den bereits beschriebenen Öffnungselementen sind auch bei den Solarkollektoren alle Rahmenprofile flächenbündig im Tragwerk integriert.

Zusammen mit den ebenfalls geschosshoch einsetzbaren und flexibel gestaltbaren Photovoltaikmodulen, deren transluzentes Muster den selben Rhythmus hat wie die Perforation der Solarthermie-Absorber, wird das Gebäude schließlich zum eigenen Kraftwerk (Detailfoto).

Aufgrund der hohen zeitlichen Übereinstimmung von solarem Strahlungsangebot und dem Energiebedarf für Kühlung ist die solarthermische Kälteerzeugung im Bereich von Bürogebäuden besonders interessant. Daher entwickelt Schüco ein solarbetriebenes Absorptions-Kälteaggregat mit 15 kW Leistung (siehe für's Hintergrundwissen auch Beitrag "Solare Klimatisierung (noch) eine unwirtschaftliche Nischenlösung?" vom 29.6.2006).

Die Schüco E² Fassade wird real in 2007

Das reibungslose Zusammenspiel der einzelnen Komponenten der Schüco E² Fassade wurde Unternehmens-Angaben zufolge bereits ausgiebig getestet. Darüber hinaus seien Simulationen über die zu erwartenden energetischen Eigenschaften und Verbrauchswerte durchgeführt worden. Demnach habe die neue hoch integrierte Fassade im Vergleich mit zentralen Systemen substanzielle Vorteile bei Investitions- und Betriebskosten und verspreche deutliche Verbesserungen bei der thermischen Behaglichkeit. Daran knüpfte Dirk U. Hindrichs, Geschäftsführender Gesellschafter von Schüco, bei der Präsentation der E2 Fassade in München an: "Die E² Fassade leistet einen nachhaltigen Beitrag zur Reduktion der CO₂ Emissionen. Mit dem Leitbild 'Energy² - Energie sparen und Energie gewinnen' erreicht Schüco eine neue Konsequenz in der Gebäudehülle. So helfen wir, den blauen Planeten zu erhalten."

Die Realisierung der Schüco E² Fassade werde laut Pressemitteilung konsequent und zügig weiter verfolgt - und bereits 2007 sollen erste Objekte realisiert werden.