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Glasdachkonstruktionen als Teil einer energieeffizienten Gebäudehülle

(11.6.2009) "Energieeffizienz" ist das Top-Thema im modernen Bauen und Sanieren. Welche Einsparpotenziale bieten Tageslichtsysteme, wenn es beispielsweise um energetisch effektive Bestandssanierungen geht? Beispiel Musikhochschule München (siehe auch Bing-Maps und/oder Google-Maps): Um für das repräsentative, öffentliche Gebäude eine signifikante Senkung des primären Energiebedarfs zu erzielen, gab das oberfränkische Unternehmen Lamilux, Hersteller hochwertiger Tageslichtsysteme und RWA-Anlagen samt zugehöriger Steuerungs- und Automationstechnik, die notwendigen Impulse.


Lamilux setzte zwei Walmdächer mit einer 20°-Neigung (Typ CI-System Glasarchitektur KWS 60) von jeweils 22 Meter Länge und 14 Meter Breite auf die durch Verstärkungsmaßnahmen revitalisierte und optisch aufbereitete bestehende Tragkonstruktion und ersetzte damit zwei alte, in die Jahre gekommene Glasdachkonstruktionen mit Drahtverglasungen. Außerdem wurden 24 Klappenssysteme für Lüftungs- und RWA-Funktion (Typ CI-System Lüfterflügel M) integriert (Bild). Das Ergebnis: Zwei höchst wärmegedämmte Tageslichtsysteme für einen hohen Tageslichteinfall. Sie bewirken deutliche Einsparungen in puncto Heinzenergie und künstlicher Beleuchtung. Außerdem sorgt die Integration der Lüftungsklappen für ein regel- und steuerbares Gebäudeklima und senkt somit den Energieaufwand für Klimageräte zur Kühlung.

"Beim schnellen Wiederaufbau des Objektes in den fünfziger Jahren hat man noch so gut wie überhaupt keinen Wert auf die energetischen Qualitäten von Glasdachkonstruktionen gelegt", unterstreicht Lutz Jennermann, Diplom-Ingenieur bei Lamilux und Leiter des Sanierungsprojekts. Dies habe man nun korrigiert. Schließlich entsprächen die für die Sanierung eingesetzten isothermenoptimierten Tageslichtsysteme mit ihren hervorragenden Wärmedämmeigenschaften dem neuesten technischen Stand, was auch ein Vergleich mit den geforderten Werten der EnEV (Energieeinsparverordnung) 2009 zeige. In Zahlen: Die EnEV erlaubt für diese Konstruktionen mit einer verglasten Fläche von 620 m² einen Uw-Wert bis zu 2,40 W/m²K, die Lamilux-Tageslichtsysteme bringen es auf 1,24 W/m²K. "Unsere Glasdachkonstruktionen sorgen für zusätzliche 48 Prozent Energieeinsparung gegenüber dem Idealwert der EnEV", so Jennermann. Die Hochschule könne durch das Aufsetzen der neuen Glasdachkonstruktionen jährlich 7190 Liter Heizöl einsparen.

Die Profilsysteme - freie Formgebung und Stabilität

Als integraler Bestandteil der Gebäudehülle gehören Tageslichtsysteme zu den ausschlaggebendsten Elementen, wenn es um den effizienten Umgang mit Energie geht. Die tragenden Teile des CI-Systems Glasarchitektur KWS 60, dessen Materialqualität sich in der hochwertigen Überkopfverglasung mit profilierten Deckleisten und Edelstahlverschraubungen widerspiegelt, besteht aus thermisch getrennten, stranggepressten und wärmegedämmten Aluminiumprofilen. Über den Anschluss an die umlaufend gedämmte Betonaufkantung setzte Lamilux die beiden Tageslichtsysteme auf das alte bestehende Stahltragwerk auf. Durch dieses Vorgehen wurden eine optimale Dämmung erreicht und Wärmebrücken ausgeschaltet.

Bei den Profilsystemen für die individuell geformten Glasdachkonstruktionen ist von besonderer Bedeutung, dass die Geometrie aller Hauptprofile - mit Ausnahme der Bautiefe - gleich ist. Bei solchen Systemen kann jedes Hauptprofil als Pfosten, Riegel, Sparren oder Pfette verwendet werden. Das Ergebnis: Ein sehr anpassungsfähiges Pfosten-Riegelbausystem, mit dem eine nahezu freie Formgebung möglich ist. Das Tragwerk besteht dabei aus hochwertigem Aluminium mit integrierten Schraubkanälen und lässt eine äußerst hohe Formstabilität sowie Festigkeit der Gesamtkonstruktion erwarten. Eine im wahrsten Sinne des Wortes "tragende Rolle" spielen die Verbinder. Empfehlung: Speziell miteinander verzahnte Einschubverbinder ermöglichen eine sehr hohe Formstabilität an den tragenden Stößen. Die formsteifen Profilquerschnitte ermöglichen dann auch sehr komplizierte Profilstöße.


Mit optimierten Isothermenverläufen gegen Kondensat

Das verwindungssteife Aluminium-Profilsystem für die Glasdachkonstruktionen der Musikhochschule bietet zudem folgende Eigenschaften auf:

  • eine effiziente Belüftung der Glasfalze und
  • eine kontrollierte Wasser- und Kondensatableitung.

Verwirklicht hat Lamilux dies durch ein spezielles Dichtungssystem. Dabei verfügt das in sich überlappende und ohne direkte Stöße konstruierte mehrstufige Dichtungssystem in der inneren Dichtebene über eine Sekundärentwässerung. "So kann ausgeschlossen werden, dass die raumseitige Aluminiumkonstruktion mit Wasser in Berührung kommt", betont Lutz Jennermann. "Darüber hinaus unterstützen die Dichtungen die thermische Trennung und stellen die Glasfalzbelüftung um jedes Scheibenfeld sicher." Insgesamt habe man das Risiko von Kondensatbildungen an den Innenseiten der Glasdachkonstruktion erheblich minimiert.

Wie viel Tageslicht in das Gebäudeinnere gelangen kann, für eine natürliche, wohltuende Ausleuchtung sorgt und Energie für elektrische Beleuchtung sparen lässt, darüber entscheidet vor allem die richtige, der Gebäudenutzung angepasste Wahl der Verglasung. Zu berücksichtigen ist dabei die individuelle Balance zwischen folgenden Aspekten: Tageslichteinfall und Transparenz, Lichtlenkung und Lichtstreuung, Sonnenschutz und Wärmeschutz, Wärmedämmung, Schallschutz, Selbstreinigung sowie Durchsturzsicherheit und Einbruchschutz. Bei der Sanierung der Musikhochschule verwendete Lamilux zu Reinigungszwecken betretbares Wärmeschutzisolierglas, das über eine Lichtdurchlässigkeit von 67 Prozent verfügt.

Steuerbares Gebäudeklima mit vorbeugendem Brandschutz

Natürlich bilden die beiden Glasdachkonstruktionen die ideale Basis, um mit integrierten Flügelsystemen die Funktion von Rauch- und Wärmeabzugsanlagen (RWA) zu erfüllen. Die in die zwei Walmdächer integrierten 24 CI-System Lüfterflügel M mit 2,19 Meter Höhe und 0,79 Meter Breite verfügen über diese Eigenschaft nach DIN EN 12101-2. Ausgestattetet sind sie jeweils mit einem 24-Volt-Motoröffner mit 900 Millimeter Hub als verlässliche Antriebstechnologie. Umfangreich sind zudem die technischen Prüfungen, denen sich die Lüfterflügel wirkungsvoll gestellt haben: Luftdurchlässigkeit gemäß EN 12207 (Klasse 4), Widerstandsfähigkeit bei Windlast gemäß EN 12210 (Klasse C4/B5) und Schlagregendichtheit gemäß EN 12208 (Klasse E1200).

Darüber hinaus verfügen auch die Flügelsysteme über Bauteile, die für eine hervorragende Wärmedämmung der Rahmenkonstruktionen sorgen. So kann beispielsweise eine unterhalb der Verglasung angebrachte Strukturrippung die Wärmeenergie der Raumluft aufnehmen, wodurch sich die Oberflächentemperatur des Aluminiumrahmens erhöht. Die Folge: ein wiederum knickfreier Isothermenverlauf für eine minimierte Kondensatbildung.

Weitere Informationen zu Tageslichtsysteme und RWA-Anlagen von Lamilux können per E-Mail an Lamilux angefordert werden.

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