RAUM FÜR TAGESLICHT EIN LEITFADEN ZUR GESTALTUNG EINES GESUNDEN GEBÄUDES - Velux
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RAUM FÜR TAGESLICHT EIN LEITFADEN ZUR GESTALTUNG EINES GESUNDEN GEBÄUDES
RAUM FÜR
TAGESLICHT
EIN LEITFADEN ZUR GESTALTUNG EINES GESUNDEN GEBÄUDES
Veröffentlicht von VELUX A/S
Layout und Produktion: VELUX A/S
Fotograf: Adam Mørk, Jesper Jørgensen u. a.
Ausgabe: 1. Ausgabe
Papier:
Inhalt: Munken Lynx, 170 g/m2
Einband: fester Leineneinband mit Prägung
Drucklegung 2018
Alle Rechte vorbehalten. Ohne vorherige schriftliche Genehmigung des
Herausgebers darf kein Abschnitt dieses Buchs vervielfältigt, in einem EIN LEITFADEN ZUR GESTALTUNG
EINES GESUNDEN GEBÄUDES
Datenabrufsystem gespeichert oder in beliebiger Form bzw. durch
beliebige Mittel weitergegeben werden.
VELUX A/S
Ådalsvej 99
DK-2970 Hørsholm
HYPERLINK: „http://www.velux.com“ www.velux.com
© 2018 VELUX GRUPPE
® VELUX und das VELUX Logo sind eingetragene Marken, die von der
VELUX Gruppe unter Lizenz verwendet werden.
6 WOHNRAUMGESTALTUNG FÜR DIE INDOOR-GENERATION 8 DAS ACTIVE HOUSE-KONZEPT 10 GESUNDES ZUHAUSE 14 DIE GESUNDHEIT DES MENSCHEN 26 TAGESLICHT 50 LÜFTUNG 64 LEITPRINZIPIEN 108 GRUNDLAGEN DER GESTALTUNG EINES GESUNDEN GEBÄUDES 116 HINTERGRUND
WOHNRAUM-
Da wir uns den größten Teil unserer Zeit
in Gebäuden aufhalten, ist es wichtig
zu verstehen, was ein angenehmes
und einladendes Raumklima ausmacht.
GESTALTUNG FÜR
DIE INDOOR-
GENERATION
Gebäude üben einen starken Einfluss wissenschaftlicher Studien lassen zu- positiven gesundheitlichen Auswirkun-
auf uns aus. Richtig geplant, können nehmend erkennen, dass ein optimales gen von Wohnumgebungen viel besser
sie zur Aufhellung unserer Stimmung Gebäudedesign weit mehr Vorteile hat wirksam werden lassen. Außerdem
und zur Entspannung des Körpers als den reinen Umstand, den Bewoh- wird das Risiko nachweislicher
beitragen. Angesichts eines hektischen nern ein trockenes Dach über dem Kopf Umweltbelastungen deutlich reduziert.
Lebensstils finden wir in ihnen einen zu bieten. Es trägt auch dazu bei, dass
Ort der Erholung, an dem wir Kraft wir besser schlafen und unsere geistige Der Inhalt dieses Handbuchs basiert
tanken und uns entspannen können. Leistungsfähigkeit steigern können. auf den Active House-Prinzipien,
Das sind gute Nachrichten für eine Sogar Kopfschmerzen und langfristige dem Programm „Model Home 2020“
Generation, deren Vertreter sich daran Gesundheitsprobleme wie Asthma und und zahlreichen wissenschaftlichen
gewöhnt haben, über 90 % ihrer Zeit in Allergien lassen sich so verhindern. Studien, die von Expertenteams der
Gebäuden zu verbringen. VELUX Gruppe zusammengetragen
Zur Unterstützung dieser positiven wurden. Damit leisten wir unseren
Aber auch wenn das Streben nach Eigenschaften haben wir ein Handbuch Beitrag zur Förderung eines gesunden
gesundheitlicher Optimierung zu einem erarbeitet, mit dem wir Ihnen Fakten Zuhauses. Wir möchten beschreiben,
Hauptmerkmal unserer Zeit geworden über das Raumklima und verschiedene wie der Raumkomfort und die Gesund-
ist, wird der Indoor-Generation gerade Gestaltungsempfehlungen an die Hand heit der Bewohner durch Tageslicht,
erst bewusst, wie das Zuhause zu einer geben möchten, damit Sie Ihre archi- thermische Behaglichkeit und die
Bereicherung des Lebens seiner Be- tektonische Vision umsetzen können. Raumluftqualität verbessert werden
wohner beitragen kann. Die Ergebnisse Damit ausgerüstet können Sie die können. Home for Life, Dänemark. Foto: Adam Mørk
6 7
DAS
ACTIVE HOUSE-
KONZEPT
Basierend auf unserem Wissen aus dem
Active House-Konzept haben wir unsere
Definition eines gesunden Zuhauses
abgeleitet. Das Konzept beschreibt die
Vision, Gebäude zu schaffen, die mehr
Wohnkomfort und gesündere Raum-
bedingungen bieten, ohne dass dabei
negative Auswirkungen auf das Klima
entstehen. Ein Active House wird auf
der Basis des Zusammenwirkens von
Energieverbrauch, Raumklimabedingun-
gen und Umweltauswirkungen bewertet.
Anhand der Werte der jeweils berück-
sichtigten Parameter lässt sich ablesen,
wie „aktiv“ das Gebäude hinsichtlich
nachhaltiger Energien, der Komfort-
optimierung und des Einsatzes umwelt-
freundlicher Lösungen einzustufen ist.
Insgesamt neun Indikatoren – drei pro
Parameter – ermöglichen eine fokus-
sierte Bewertung und ein umfassendes
Verständnis der Gesamtleistung.
Sunlighthouse, Österreich. Foto: Adam Mørk
8 9
Foto: Adam Mørk
GESUNDES
ZUHAUSE
EIN GESUNDES ZUHAUSE
Haus am Venusgarten, Österreich. Foto: Jörg Seiler
IST WOHLTUEND FÜR
DEN GANZEN KÖRPER
Ein gesundes Raumklima fühlt sich in Maßnahmen aufrechterhalten. Dabei
vielerlei Hinsicht genauso an, wie einen werden durchweg Baumaterialien mit
milden Sommertag im Freien zu ge- einem geringen Gehalt an Giftstoffen
nießen. Moderate Temperaturen bilden eingesetzt.
zusammen mit jeder Menge frischer
Luft und Tageslicht die Essenz von Dank dieser Eigenschaften kann ein
Komfort und Wohlbefinden. Indem wir gesundes Zuhause zur Verbesserung
eine Verbindung zu den uns umgeben- der physischen und psychischen
den natürlichen Ressourcen aufbauen, Gesundheit seiner Bewohner beitragen.
werden wir uns des Zusammenhangs Sie sind weniger anfällig für Atem-
bewusst, der zwischen Komfort, wegserkrankungen und profitieren von
Gesundheit und Nachhaltigkeit besteht. einer besseren Schlafqualität sowie
einer höheren Konzentrations-, Lern-
Tageslicht und Frischluft bieten und Leistungsfähigkeit.
wichtige Vorteile
In einem gesunden Zuhause sorgen Da zum Heizen und Kühlen natürliche
Tageslicht und Frischluft für eine Ressourcen eingesetzt werden, etwa
optimale natürliche Belichtung und die Erwärmung durch die Sonnenein-
angemessene Luftfeuchtigkeit; zudem strahlung sowie eine natürliche
werden die Mengen an CO2 , Feinstaub- Lüftung und dynamische Beschattung,
partikeln und Allergenen auf ein Mini- zeichnet sich das Energieprofil eines
mum begrenzt. Bei dieser Konzeption gesunden Zuhauses zudem durch eine
werden angenehme Temperaturen und größere Nachhaltigkeit aus.
Lichtbedingungen über den Tag hin-
weg mithilfe einfacher und natürlicher
12 13
Foto: Jörg Seiler DIE GESUNDHEIT DES MENSCHEN
KOMFORT IM
FOKUS DER
WISSENSCHAFT
Während der letzten Jahrzehnte zen, weil sie dafür sorgen, dass wir
stieg die Zahl der Untersuchungen, uns wohlfühlen. Wissenschaftler
die der Frage nachgingen, wie hingegen forschen kontinuierlich
wichtig die Faktoren Tageslicht, nach den entsprechenden
Raumluftqualität und thermische Auslösern. Wann bewirken diese
Umgebung für Wohngebäude sind. Eigenschaften einen Unterschied?
Der Vergleich zwischen Wohn- Wie beeinflussen sie unser Wohl-
gebäuden, die in verschiedenen befinden vor dem Hintergrund
Epochen erbaut wurden und sich unseres Strebens nach mehr
durch diverse gesellschaftliche und Gesundheit, und wie können
kulturelle Profile auszeichnen, hat wir diese Faktoren nutzen, um
zu einer ganz neuen Sensibilisie- bessere Wohnräume zu schaffen?
rung für den Einfluss des Raum- In diesem Abschnitt werden Forscherin an der École polytechnique fédérale Peter Barrett, emeritierter Professor der Universität Salford, Vereinigtes Königreich
de Lausanne (EPFL) in Lausanne.
klimas beigetragen. einige der Antworten erläutert,
die Wissenschaftler auf diese
Es liegt auf der Hand, dass wir Fragen bislang gefunden haben.
alle Tageslicht, Frischluft und
angenehme Temperaturen schät-
16 17
TAGESLICHT Der D-Faktor
Für die Synthese von Vitamin D muss
REGT DAS
die Haut mit UV-Licht im Wellenlängen-
bereich von 300 nm bestrahlt werden.
Ein niedrigerer Vitamin-D-Spiegel wird
bei Erwachsenen mit einer gesteigerten
WACHSTUM AN
Anfälligkeit für Entwicklungsstörungen
und körperliche Erkrankungen in Verbin-
dung gebracht.
Die innere Uhr funktioniert mit Licht
Der menschliche Körper verfügt über
eine „eingebaute“ biologische Uhr, die
ganz stark von visuellen Stimuli abhän-
gig ist, vorrangig vom Tageslicht. Nachts
sorgt die innere Uhr dafür, dass der
Körper in einen entspannten Zustand
versetzt, der Stoffwechsel verlangsamt,
Die meisten Menschen wissen, dass Die Biologie beeinflusst unsere Wer die biologischen Auswirkungen die Produktion von Wachstumshor-
monen gesteigert und das Gehirn von
Tageslicht eine wesentliche Rolle in Stimmung von Tageslicht verstehen möchte, Giftstoffen gereinigt wird. Damit die
ihrem Leben spielt. Doch welchen Die beiden Studien drücken den gleichen sollte sich vergegenwärtigen, dass das innere Uhr beständig funktioniert, muss
Beitrag leistet das Tageslicht ganz Befund aus, der auch durch alle wei- menschliche Auge als Sinnesorgan das Raumklima in direkter Verbindung
konkret zu unserer Gesundheit? teren vergleichbaren Untersuchungen auch Reize aufnimmt, die nicht mit zum zirkadianen Rhythmus stehen, also
nahegelegt wird: Tageslicht bewirkt dem Sehen in Verbindung stehen. auf die tagsüber und nachts natürlich
vorhandene Lichtmenge abgestimmt
Werfen wir zunächst einen Blick auf eine Steigerung unserer geistigen Dabei wird mithilfe von Tageslicht sein.
die geistigen Fähigkeiten des Menschen. Fähigkeiten und führt sogar zu einer die Ausschüttung von Hormonen und
Laut einer Studie aus dem Jahr 2002 Stimmungsaufhellung. Experten Neurotransmittern im Gehirn reguliert.
konnten Unternehmen eine Steigerung schätzen, dass bis zu 30 % der Welt- Bei diesem Vorgang werden auch die Die biologische Uhr ist genetisch
der Produktivität von 15 % feststellen, bevölkerung unterschiedlich stark an Spiegel des Stresshormons Cortisol determiniert
wenn die Mitarbeiter in Gebäude mit einer saisonal-affektiven Störung und des Schlafhormons Melatonin 2017 wurde der Nobelpreis für Phy-
mehr Tageslicht umzogen (Edwards (Seasonal Affective Disorder, SAD) reguliert. Beim Aufenthalt in schwach siologie und Medizin einer Gruppe von
Wissenschaftlern verliehen, die heraus-
und Torcellini, 2002). Eine weitere leiden, die auf einen Lichtmangel beleuchteten Umgebungen werden
gefunden hatten, wie die biologische
Studie, ebenfalls aus dem Jahr 2002, zurückzuführen ist. Mit Blick auf die dieser Vorgang und die menschliche Uhr als selbsterhaltender Prozess auf
ergab, dass Schüler in Klassenzimmern Indoor-Generation könnte dieses Denkkraft beeinträchtigt. zellulärer Ebene funktioniert. Laut den
mit der größten Fensterfläche bzw. mit landläufig als Winterdepression von ihnen dokumentierten Erkenntnis-
dem meisten Tageslichteinfall in stan- bezeichnete Leiden sehr wohl ein sen sorgen bestimmte Gene dafür, dass
Symptom unserer Zeit sein. Anderer- die Ansammlung und der Abbau eines
dardisierten Tests um 7 bis 18 % besser
Proteins in Übereinstimmung mit dem
abschnitten als Schüler in Klassenzim- seits ist allgemein bekannt, dass die zirkadianen Rhythmus erfolgen. Dieses
mern mit den kleinsten Fensterflächen Winterdepression mit einer Licht- Wissen bekräftigt, dass jeder lebende
bzw. mit dem geringsten Tageslichtein- therapie behandelbar ist, bei der Organismus an einen Tag-Nacht-Rhyth-
fall (Heschong, 2002). Tageslichtlampen ab 1.000 Lux mus gebunden ist, der weder durch
eingesetzt werden. den eigenen Willen noch durch externe
Faktoren veränderbar ist.
18 19FRISCHES DENKEN Natürliche Lüftung ist mehr als heiße Luft
Bei der natürlichen Lüftung wird die Luft im Ge-
DANK SAUBERER
bäude mithilfe von natürlichen Kräften wie Tem-
peraturunterschieden ausgetauscht. Frische Luft
wird durch offene Fenster, Türen, Frischluftgitter
oder Lüftungsklappen zugeführt. Die verbrauchte
LUFT
Abluft wird entsprechend abgeleitet. Dabei steigt
die warme Luft nach oben und wird durch hoch
oben angeordnete Öffnungen oder – falls mehrere
Öffnungen ganz bewusst miteinander verbunden
sind – per Quer- oder Schachtlüftung (Kaminef-
fekt) als Luftstrom abgeführt. Eine detaillierte
Beschreibung der Lüftungsmethoden finden Sie
im Kapitel „Lüftung“.
Wir bemerken nicht, wenn
etwas nicht stimmt
Manche Luftschadstoffe sind einfacher nachzu-
weisen als andere. Mit zunehmender CO2 -Konzen-
90 % unserer Zeit verbringen wir in Ge- nicht ausreichend lüftet. Auf lange tration steigt auch die Emission von flüchtigen
bäuden. Mit großer Sicherheit ist also Sicht ist dies aus mehreren Gründen organischen Verbindungen (volatile organic
davon auszugehen, dass wir mit der nicht vertretbar. Eine hohe CO2 -Kon- compounds, VOC). Infolge des Geruchs – einer
Luft, die wir täglich einatmen, große zentration verursacht Schwindelge- üblichen Begleiterscheinung der Emissionen – ist
CO2 oberhalb einer Konzentration von 1.500 ppm
Mengen an CO2, Feuchtigkeit und Par- fühle und Kopfschmerzen. In feuchten wahrnehmbar. Auch die Luftfeuchtigkeit wird
tikeln aufnehmen. In Gebäuden ist die und schimmligen Wohnräumen kann spürbar, wenn sie einen Wert von 80 % über- oder
Konzentration einiger Schadstoffe häu- das Risiko, an Asthma zu erkranken, 30 % unterschreitet. Die Erkennung bestimmter
fig 2,5- bis 5-mal höher als draußen, um 40 % steigen, und die geistigen Schadstoffe wie Radon, Formaldehyd (Klebstoff),
und angesichts einer Atemfrequenz Fähigkeiten werden geschwächt. Staub und Partikeln von Elektrogeräten ist
dagegen weit schwieriger. Folglich ist häufiges
von ca. 22.000 Atemzügen pro Tag Eine hohe Luftfeuchtigkeit kann Lüften empfehlenswert, auch wenn die Umgebung
können wir den in der Luft befindlichen außerdem Atemwegserkrankungen trocken und geruchsfrei erscheint.
Elementen, denen wir ausgesetzt sind, und allergische Reaktionen auslösen.
nur schwer aus dem Weg gehen. Mikroteilchen, chemische Partikel und
vor Ort vorhandene Gase wie Radon Verlorene Jahre infolge schlechter Luftqualität
Unzureichendes Lüften schadet können ernste gesundheitliche Pro- In den 26 teilnehmenden EU-Staaten kostet die
der Gesundheit bleme verursachen. Diese Probleme Verunreinigung der Raumluft nach Schätzungen
Und wir wissen: Das ist die Realität. lassen sich einzig dadurch beheben, einer europäischen Expertengruppe* jährlich zwei
Nach Angaben des Fraunhofer-Instituts dass die verbrauchte Luft durch frische Millionen gesunde Lebensjahre. Der „Verlust von
Gesundheitsjahren“ ist als die Anzahl der Jahre
für Bauphysik IBP leben 80 Millionen Luft ersetzt wird. Anders ausgedrückt: definiert, die eine Person infolge eines vorzeitigen
Europäer in feuchten und ungesunden Der Raum muss gelüftet werden. Tods an Lebenszeit verliert bzw. in denen eine
Gebäuden. Zudem geht aus dem Healthy Person an ernsten Erkrankungen leidet. Dies
Homes Barometer 2016 hervor, dass entspricht rund 3 % der auf Europa entfallenden
fast jeder Zweite einer geringen Luft- Krankheitslast, die sich aus sämtlichen Erkran-
kungen des gesamten Spektrums der zugrunde
feuchtigkeit keine Priorität beimisst und liegenden Erkrankungsursachen ergibt.
dass fast jeder Zehnte seine Wohnung
* Jantunen M., Oliveira Fernandes E., Carrer P., Kephalopou-
los S. (2011). Promoting actions for healthy indoor air (IAIAQ).
Europäische Kommission. Generaldirektion Gesundheit und
Foto: Jesper Blæsild Verbraucher. Luxemburg
20 21Besser schlafen bei niedrigeren Tempera-
turen ANGENEHME
TEMPERATUREN
Die meisten Menschen stimmen darin überein,
dass die Temperatur im Schlafzimmer für einen
guten Nachtschlaf niedriger als in der übrigen
Wohnung und sogar nur maximal 16 °C betra-
HALTEN UNS
gen sollte. Die in der Fachzeitschrift „Current
Biology“ publizierten Forschungsergebnisse
(Oktober 2015) legen nahe, dass eine kontinu-
ierliche Absenkung der Temperatur während
AM LAUFEN
der Nacht eine weitere Voraussetzung für einen
unterbrechungsfreien Schlaf darstellen könnte.
Studien, die mit in der Kalahariwüste behei-
mateten Volksstämmen durchgeführt wurden,
haben eine deutliche Korrelation zwischen
fallenden Temperaturen und Schlafmustern
der Stammesmitglieder erkennen lassen. Die
Temperatur fiel weiter, während die Stammes-
mitglieder schliefen, aber zu dem Zeitpunkt,
an dem die Temperatur am Morgen wieder zu
steigen begann, wachten die Mitglieder des
Stammes auf.
Die meisten wissen, wie sich ein zu hei- Das Leben in einem schlecht gelüfteten
ßer bzw. zu kalter Raum anfühlt. Laut Zuhause kann für die Bausubstanz des
Aktivierung der Konstitution durch Healthy Homes Barometer 2016 haben Hauses an sich schädlich sein, da hier
Schwankungen
Zwar dürften die meisten Menschen eine
82 % der Bevölkerung Erfahrungen eine geeignete Umgebung für Schim-
gleichmäßige, angenehme und behagliche damit, in schlecht beheizten Wohnräu- mel und Pilze geschaffen wird. Aber
Raumtemperatur bevorzugen, aber Studien men zu leben. Dennoch ignorieren viele auch für Personen, die sich dauerhaft
legen nahe, dass sich die Wärmeschwankungen, von ihnen dieses Ärgernis, ganz einfach in einer eiskalten oder auch heißen
die auf den Wechsel der Jahreszeiten und die weil sie bei den Energiekosten sparen Wohnumgebung aufhalten, kann dies
verschiedenen Innenbereiche zurückzuführen
sind, vorteilhafter auf die Gesundheit auswirken
wollen. Die Konsequenzen von Energie- zahlreiche Auswirkungen haben: von
könnten. Temperaturen, die knapp unterhalb der armut sind zahlreich, die entsprechen- einer laufenden Nase und schlech-
Wohlfühltemperatur liegen, führen zur Aktivie- de Erfahrung ist unangenehm, und die tem Nachtschlaf bis hin zu ernsten
rung der zitterfreien Thermogenese und damit Eigenschaften eines gesunden Zuhau- Herz-Kreislauf-Erkrankungen.
zur Anregung des menschlichen Stoffwechsels ses werden so keineswegs gefördert.
(Van Marken, Lichtenbelt und Kingma, 2013).
Folglich könnte der Körper des Bewohners zu
Diesen Herausforderungen kann nur
moderater Bewegung angeregt werden, wenn Sparsames Lüften wegen mit einem Wandel der tief verwurzel-
die Temperaturen während des Winters knapp Budgetsorgen ten menschlichen Verhaltensweisen
unter dem Durchschnitt bleiben. Ein ähnlicher Wenn das Healthy Homes Barometer begegnet werden, insbesondere beim
Effekt lässt sich beobachten, wenn die Tempe- 2016 nahelegt, dass für 37 % der Thema Energiesparen. Dazu müssen
raturen im Sommer geringfügig höher gehalten
Befragten niedrige Energiekosten Lösungen verfügbar gemacht werden,
werden.
wichtiger sind als angenehme Tempe- die leicht zu bedienen sind und gleich-
raturen, dann wird auch klar, warum zeitig die persönlichen Budgets der
die Hälfte der Bevölkerung bei kalten Hauseigentümer schonen.
Außentemperaturen darauf verzichtet,
zum Lüften die Fenster zu öffnen.
Foto: Daniel Rumiancew
22 236 WICHTIGE FAKTEN ZUM
THEMA MENSCHLICHE
GESUNDHEIT
UND KOMFORT
Maison Air et Lumière Foto: Merrild Photography
24 25TAGESLICHT Foto: Franz Pflugl
DYNAMIK
DES
TAGESLICHTS
Tageslicht bietet unterschiedliche
Stimmungen durch seinen ständig
wechselnden Charakter: als Morgen-
rot, als diffuses Licht bei bewölktem
Himmel oder als das Licht einer im
Dezember tief am Horizont stehenden
Sonne. All diese Tageslichtstimmun-
gen sorgen in unseren Gebäuden
für verschiedene Lichtqualitäten.
Entscheidend dabei ist die Anordnung
und Verteilung der Tageslichtquellen.
In diesem Abschnitt werden die Ei-
genschaften von Tageslicht erläutert,
und es wird anhand architektonischer
Archetypen gezeigt, wie sich die
Wahrnehmung ändert, wenn sich das
Gebäude nach außen öffnet.
Laura Johnston, Residenzkünstlerin an der Universität Durham Soltag, Kopenhagen, 10:15 Uhr/Dezember (klarer Himmel) Soltag, Kopenhagen, 12:00 Uhr/Dezember (klarer Himmel) Soltag, Kopenhagen 15:30 Uhr/Dezember (bewölkt)
28 29AM WIRKUNGS-
Der Tageslichteinfall über den Zenit
ist wesentlich effizienter als über den Direktes und reflektiertes Tageslicht
Horizont. Ein direkter Vergleich zeigt, Direktes Sonnenlicht kann eine Beleuch-
VOLLSTEN
dass die durch Dachfenster einfallende tungsstärke von 100.000 Lux über-
schreiten, wenn es die Erdoberfläche
Tageslichtmenge doppelt so groß erreicht. Von der Wolkendecke gestreu-
ist wie bei ähnlich dimensionierten tes Sonnenlicht erreicht eine Stärke
IST TAGESLICHT-
Fassadenfenstern und dreimal so von 10 bis 30.000 Lux. Das vom Boden
groß wie bei Gauben (Johnsen et al., und von den Objekten in der Umgebung
2006). reflektierte Licht strahlt 15 % oder mehr
Tageslicht an die Gebäudefassade ab.
EINFALL
VON OBEN
Fassadenöffnungen wirken sich nur bedingt auf die Lichtverteilung in Öffnungen, die in Richtung des Himmels geneigt sind, gewährleisten einen
Gebäuden aus, da mit zunehmendem Abstand zur Lichtquelle die Intensität ungehinderten Tageslichteinfall und eine wirkungsvollere Rückkopplung mit
des Lichteinfalls abnimmt und häufig von anderen Gebäuden, Vegetation dem zirkadianen Rhythmus.
usw. reflektiert wird. Foto: Jesper Jørgensen
30 31TAGESLICHT FÜR
Als nachhaltige Gebäude aufkamen,
ging es energetisch primär darum, Energiebilanz
den U-Wert so weit wie möglich zu Die Energiebilanz bezeichnet die Balance
DIE RICHTIGE
senken. Deshalb sahen die Entwür- zwischen dem solaren Wärmegewinn und
dem Wärmeverlust. Die Energiebilanz
fe von Gebäuden nur sehr kleine errechnet sich als die Summe des nutzbaren
Fensterflächen vor, wobei auf der solaren Wärmegewinns während der Heiz-
BALANCE
Nordseite häufig ganz auf Fenster periode abzüglich aller Wärmeverluste. Mit
verzichtet wurde. Mittlerweile ist der Energiebilanz lassen sich die energiebe-
bekannt, dass Solarwärme mittels zogenen Merkmale eines Fensters präziser
beschreiben als mit dem U-Wert alleine, da
IM GEBÄUDE
Speicherung der Infrarotstrahlung
die Energiebilanz den Wärmeverlust und den
als leistungsfähige Energiequelle solaren Wärmegewinn beinhaltet und somit
eingesetzt werden kann. Wenn die ein vollständigeres Bild liefert.
Erwärmung durch die Sonnen-
einstrahlung zum Heizen genutzt
werden soll, stellen große Fenster-
flächen ein praktikables Instrument
dar, mit dem helle, energetisch aus-
gewogene Räume realisiert werden Energiebedarf
können. Das Energieprofil beschreibt den gesamten
jährlichen Energiebedarf eines Gebäudes
(ohne Haushaltsgeräte und sonstige elektri-
sche Anlagen). Es wird häufig in kWh pro
Jahr und m² der beheizten Fläche (kWh/m²)
ausgedrückt. Je niedriger dieser Wert
ausfällt, desto besser. Anhand dieses Kenn-
werts lässt sich der Unterschied zwischen
zwei Szenarien ermitteln. So kann bei-
spielsweise berechnet werden, wie sich die
Anzahl von Fenstern auf den Energiebedarf
auswirkt. Die entsprechenden Berechnun-
gen können mit dynamischen Simulations-
tools durchgeführt werden, z. B. mit VELUX
Energy and Indoor Climate Visualizer.
Energie und Tageslicht
Da der Energieeintrag auf der Südseite
besonders groß ist, wird bei den nach
Süden ausgerichteten Fenstern der höchste
solare Wärmegewinn erzielt. Damit in der
Wohnumgebung die geeigneten Tageslicht-
bedingungen erreicht werden, müssen die
Fensterflächen jedoch ausgewogen geplant
und so angeordnet werden, dass auf der
Ost-, West- und Nordseite jeweils eine signi-
Eine Konzeption, die allein auf niedrige U-Werte ausgelegt ist, setzt auf eine Wenn der solare Wärmegewinn als Energiequelle hinzugezogen wird, kann fikante Anzahl an Öffnungen vorhanden ist.
Klimahülle mit wenigen Öffnungen. die Gestaltung offener angelegt werden, sodass die Fenster als Instrument
einer passiven Heizung fungieren.
Foto: Jesper Jørgensen
32 33PROJEKT Home for Life, Einfamilienhaus, Aarhus, Dänemark
Foto: Adam Mørk
Architekt: aart
Eine große Öffnung in der Fassade
ermöglicht den freien Blick in die
Umgebung. Hoch positionierte
Dachfenster sorgen für ausreichend
Tageslicht bis in die zentralen
Bereiche des Gebäudes.
34 35TAGESLICHT-
Da bei seitlich einfallendem Tages-
licht nur ein Bruchteil der verfügbaren Dreimal intensiveres Tageslicht
Lichtmenge in den Raum gelangt, Im Vergleich zu Fassadenfenstern lassen
VERTEILUNG
reicht der Tageslichteinfall häufig nicht Dachfenster – je nach Größe, Anzahl und
Platzierung – zweimal so viel Tageslicht
bis in die tiefer gelegenen Bereiche. in die Räume und Oberlichter dreimal so
Daher sollte eine zusätzliche Be- viel Tageslicht in Häuser mit Flachdach
IM RAUM
lichtung über das Dach in Betracht einfallen.
gezogen werden.
In Kontakt mit der Natur
Während Fassadenöffnungen eine
Verbindung zur uns umgebenden Land-
schaft herstellen, bringen uns Dachfens-
ter mit dem Himmel in Kontakt, dessen
hohe Beleuchtungsstärken das mensch-
liche Auge auch nonvisuell aufnimmt.
Der Kontakt mit der Lebensumgebung
vor der Haustür stellt ungeachtet der
konkret sichtbaren Szenerie einen wich-
tigen psychologischen Aspekt dar, der
mit dem Tageslicht verbunden ist (Rob-
bins, 1986). Durch Fenster erhalten wir
Orientierungsinformationen, wir können
Wetterveränderungen wahrnehmen und
erhalten einen Eindruck davon, wie die
Zeit im Tagesverlauf verstreicht.
Selbst relativ große Fassadenfenster lassen in der Regel nur eine Über eine horizontale Öffnung im Dach werden zentrale oder tiefe Werden beide Arten von Öffnungen miteinander kombiniert, entstehen
begrenzte Lichtmenge in den Raum einfallen und führen zu ungleich- Raumbereiche intensiv mit Tageslicht versorgt. ausgeglichene Lichtverhältnisse mit variierender Intensität und führen
mäßigen Tageslichtbedingungen. zu einer optimalen Raumwahrnehmung.
Foto: Jesper Jørgensen
36 37PROJEKT Privates Einfamilienhaus,
Durch eine über dem Treppenaufgang
angeordnete Öffnung kann natürliches
Tageslicht über mehrere Geschosse Silkeborg, Dänemark
verteilt werden; auch profitieren die
Bewohner des Hauses von der gut
belichteten Treppe.
"Tageslichtdurchflutete" Bereiche
sorgen für ein ansprechenderes
Wohnumfeld, das mehr Sicherheit
und bessere Lichtverhältnisse
bietet.
Foto: Christian Geisnæs
38 39TAGESLICHT
Im Vergleich zu Kunstlicht stellt
Tageslicht die größte Menge des 100%
C(λ) V(λ)
Special power distribution [-]
biologisch wirksamen Lichts
STIMULIERT
80%
zur Verfügung (Hathaway et al.,
1992). Das für unseren zirkadianen 60%
Rhythmus (C(λ)) wichtige Licht un- 40%
UNSERE
terscheidet sich von dem Licht, das 20%
wir zur visuellen Orientierung (V(λ))
nutzen. Der Unterschied ergibt sich 0%
380
390
400
410
420
430
440
450
460
470
480
490
500
510
520
530
540
550
560
570
580
590
600
610
620
630
640
650
660
670
680
690
700
SINNE
aus der spektralen Differenz der Durch Licht ausgelöste Reaktion des zirkadi-
Lichtempfindlichkeit der einzelnen anen (C(λ)) und des visuellen (V(λ)) Systems
Fotorezeptoren (Spektrum). (Pechacek et al., 2008)
1.0
Keine der bislang hergestellten 0.8
LED
CCT 7014
Spectral Power [norm]
CRI 78
elektrischen Lichtquellen kann die
Variationen des Lichtspektrums
0.6
nachbilden, die beim Tageslicht 0.4
Daylight
auftreten (Boyce et al., 2003). 0.2
Ein Raum sollte tagsüber rein durch 0.0
die natürliche und kostenfreie 300 4 00 5 00 600 700
Wavelength [nm]
800
Ressource Tageslicht belichtet sein. Kurve einer elektrischen LED-Lichtquelle
1.0
Daylight
CCT 6459
0.8
Spectral Power [norm]
CRI 98
0.6
0.4
Daylight
0.2
0.0
300 4 00 5 00 600 700 800
Wavelength [nm]
Tageslichtkurve
Von oben nach unten: Die Abbildungen zeigen die
durch Licht ausgelöste Reaktion des zirkadianen
und des visuellen Systems und die spektralen
Zusammensetzungen von LED-Lichtquellen und
Tageslicht. Das zirkadiane System (C(λ)) reagiert
am stärksten auf den Wellenlängenbereich
zwischen 446 und 488 nm; das visuelle System
(V(λ)) zeigt dagegen die stärkste Reaktion bei ei-
ner Wellenlänge im Bereich von 555 nm. Anhand
der spektralen Zusammensetzung von Tageslicht
ist erkennbar, dass es einen großen Anteil in den
Bereichen der zirkadianen Reaktion aufweist und
außerdem während der Tageszeiten hell ist, die
Manche elektrische Lichtquellen können einen begrenzten Bereich des Das Lichtspektrum unterliegt Schwankungen im Tagesverlauf: Am Morgen
für die betreffenden Prozesse am wichtigsten
Lichtspektrums nachbilden, aber mit keiner Art von Kunstlicht ist es möglich, weist das Tageslicht einen stärkeren Blauanteil auf, abends sind die
zu sein scheinen. Zudem liefert Tageslicht die
das gesamte Spektrum abzudecken oder Schwankungen wie beim Tageslicht wärmeren Gelb- und Rotanteile höher. Für den zirkadianen Rhythmus ist es
benötigten Lichtmengen weit energieeffizienter
zu erzeugen. unerlässlich, diese Schwankungen wahrzunehmen.
Foto: Jesper Jørgensen als übliche elektrische Lichtquellen.
40 41CarbonLight Homes. Photo: Adam Mørk Ein zentraler Hausflur mit einem
eleganten Treppenaufgang ver-
läuft mitten durch das Gebäude,
sodass das Tageslicht über drei
Etagen verteilt wird. Das direkte
Sonnenlicht wird als reflektier-
tes Tageslicht in diffuses Licht
verwandelt. Diffuses Licht liefert
eine weichere und funktionalere
Raumbeleuchtung.
Benjamin Derbyshire, geschäftsführender Gesellschafter, HTA Design LLP
42 43DER BEZUG ZUR
Wird der Innenbereich zum Himmel
und zur umgebenden Landschaft Gute Aussicht
hin geöffnet, so verändert sich In einer Vielzahl von Studien wird her-
UMGEBUNG
auch dessen Wahrnehmung von vorgehoben, welche Wirkung eine visu-
elle Verbindung zur Außenwelt hat. Ein
Grund auf. Kleinere, beengte Räume
Ausblick auf Ausschnitte des Himmels,
dienen plötzlich als Tor zur Außen- der Stadt oder der Landschaft und des
VERÄNDERT DEN
welt - über die Informationen zu Bodens kann der ermüdenden Monoto-
Licht- und Wetterverhältnissen und nie entgegenwirken und dazu beitragen,
über die Natur geliefert werden. Gefühle des Eingeschlossenseins zu
durchbrechen (Boyce et al., 2003).
INNENBEREICH Ausblicke in die Natur haben positive
Einflüsse auf unser Wohlbefinden (Ka-
plan, 2001). Eigene Gesundheitszustän-
de können subjektiv besser eingeschätzt
werden (Kaplan, 1993), Gemütszustände
erhellt werden (Grinde und Grindal
Patil, 2009), gesundheitliche Probleme
gelindert werden (Heschong Mahone
Group, 2003), Job-Zufriedenheit und
Genesung von Patienten nach chirur-
gischen Eingriffen verbessert werden
(Ulrich, 1984), Bewältigung belastender
Erfahrungen erleichtert werden (Ulrich,
1991) und Präferenzen bei der Sitzplatz-
wahl positiv beeinflusst werden (Wang
und Boubekri, 2010, 2011).
Ein Gefühl räumlicher Weite
Die Decken von Flachdachgebäuden
haben oft eine sehr große Fläche. Auf-
grund des begrenzten Tageslichteinfalls
entstehen in diesen „höhlenartigen“
Räumen vielfach große unbeleuchtete
und düstere Bereiche. Durch intelligente
Anordnung von Lichtquellen an der
Decke können tiefer gelegene Bereiche
von Räumen mit Tageslicht versorgt
werden, und gleichzeitig entsteht eine
gleichmäßige Lichtverteilung.
Über Fassadenfenster wird die Umgebung wahrgenommen. Oberlichter öffnen Bei Dachfenstern werden die visuellen Eindrücke durch die Landschaft in der
den Blick zum Himmel, und es entsteht eine Rückkopplung mit dem zirkadianen Umgebung des Gebäudes sowie durch Ausschnitte des Himmels bereichert,
Rhythmus. der im Tagesverlauf immer wieder anders aussieht.
Foto: Jesper Jørgensen
44 45Werner Osterhaus, Architekt und Professor für Lighting Design
Research an der Fakultät für Ingenieurwissenschaften der Universität
Aarhus, Dänemark.
Foto: Jörg Seiler
46 47PLANEN MIT
Haus am Venusgarten, Österreich. Foto: Jörg Seiler
DER UMGEBUNG
Reflexionen im Außenbereich und
Barrieren durch Umgebungsele-
mente am Standort eines Gebäudes
(andere Häuser, Begrünung, Gelän-
deprofil usw.) haben einen Einfluss
darauf, wie viel Tageslicht in das
Innere des Gebäudes gelangt.
Eine Kombination von Fassaden- und
Dachfenstern bietet gleichermaßen
idealerweise uneingeschränkte
Aussicht in die Umgebung als auch Das periphere Sehen ist wichtig für das
in den Himmel. Raumerlebnis
Entwürfe sind häufig auf die Schaffung
von Lichtverhältnissen ausgerichtet, die
einfache visuelle Aufgaben unterstützen und
dem individuellen Bedarf gerecht werden.
Allerdings gilt es dabei sowohl das zentrale
Sehfeld (Beleuchtung eines Objekts) als
auch das periphere Sehfeld (Beleuchtung
der Umgebung) zu berücksichtigen.
Über das periphere Sehen verschaffen wir
uns einen Eindruck von der Umgebung: von
Das Haus am Venusgarten ist ein Einfamilienhaus den Abmessungen und der Form des Raums,
in Willendorf in der Wachau. Die Aussicht durch von der Atmosphäre, den Materialien und
die große Fensterfläche schafft eine Verbindung der Lichtverteilung. Diese Aspekte lassen
zwischen Innenbereich und Außenwelt; hier fällt sich in die Planungsphasen einbeziehen,
das Auge des Betrachters auf die Donau und indem die Fenster so angeordnet und
Felder mit Aprikosenbäumen. Dank der in alle dimensioniert werden, dass eine intelligente
Himmelsrichtungen angeordneten Fenster können Balance zwischen der Lichtintensität und
die Bewohner dem zirkadianen Rhythmus folgen. den Raumpositionen und Ausrichtungen des
Lichtangebots geschaffen wird.
48 49Foto: Adam Mørk
LÜFTUNGLUFT BEWEGT
Wenn die Außenluft als Instru-
ment der Belüftung genutzt wird,
müssen bestimmte Regeln der
Thermodynamik berücksichtigt
werden, die dann auch für die
Planung des betreffenden Gebäu-
des relevant sind. Die natürlichen
Temperaturschwankungen bieten
einen wirkungsvollen Ansatzpunkt,
wenn Luft ausgetauscht oder die
Temperatur angepasst werden
soll.
In diesem Abschnitt wird analysiert,
wie Luft mithilfe von Öffnungen
in Gebäuden bewegt werden kann
und wie sich dies auf die Luftquali-
tät und die thermische Behaglich-
keit auswirkt.
Maison Air et Lumière, Frankreich. Foto: Adam Mørk
52 53EINE GUTE
Lüften ist wichtig, damit eine gute
Raumluftqualität in Gebäuden erzielt Luft anhalten
werden kann, da dabei Verunreini- Studien zeigen, dass die Konzentration
LÜFTUNG
gungen entfernt bzw. gemindert bestimmter Schadstoffe in Gebäuden
werden. Aufgrund der immer dichter auf das Fünffache der normalen Werte
ansteigen kann, die in Außenbereichen
werdenden Gebäudehülle rücken gemessen werden.
IST
(natürliche oder mechanische) Lüf-
tungssysteme, die eine gute Raum-
luftqualität gewährleisten sollen,
Milben mögen es feucht
AUSGEWOGEN
zunehmend in den Fokus. Die Lüftung
Wissenschaftler sind sich noch nicht
ist ein Kompromiss zwischen den
darüber einig, wie Feuchtigkeit unsere
damit verbundenen Wärmeverlusten Gesundheit beeinträchtigen kann.
und den gesundheitlichen Aspekten Allerdings ist allgemein bekannt, dass
für den Menschen. Zu intensives Lüf- in einem feuchten Raumklima gute
ten treibt den Energieverbrauch bei Bedingungen für Hausstaubmilben herr-
schen, die Allergien auslösen können.
kalten Klimaverhältnissen in die Höhe
Zur Senkung des Allergierisikos sollte
und führt zu geringer relativer Luft- die relative Luftfeuchtigkeit während
feuchtigkeit. Wenn zu wenig gelüftet mehrerer Monate des Jahres unterhalb
wird, führt dies zu einer schlechten von 45 % bleiben (Sundell et al., 1995).
Raumluftqualität und möglicherwei-
se auch zu Gesundheitsproblemen.
In Wohngebäuden sammeln sich CO², flüchtige organische Verbindungen Aufgrund der Eigenschaft warmer Luft, nach oben zu steigen, ist die natür-
(VOC), Feinstaub etc. an. Dies kann Kopfschmerzen, Irritationen im Augen-, liche Lüftung ein effizientes Mittel. Wenn der Wohnraum in verschiedenen
Nasen- und Halsbereich, trockenen Husten, juckende Haut, Ermüdung und Bereichen sowie auf verschiedenen Ebenen über die Fenster belüftet
Konzentrationsschwierigkeiten verursachen. wird, kann die verbrauchte Luft automatisch nach außen abgeführt und
gleichzeitig neue Frischluft in das Gebäudeinnere zugeführt werden.
Foto: Jesper Jørgensen
54 55PROJEKT CarbonLight Homes, Zweifamilienhaus, Rothwell, Großbritannien
Architekt: HTA Design LLP, Clancy Consulting, CHAPS
Shona Carse mit Familie, Bewohnerin
eines der nach dem Active House-Kon-
zept gebauten CarbonLight Homes
Foto: Adam Mørk
56 57LÜFTUNGSKÜHLUNG
Der Begriff „Lüftungskühlung“ be-
zieht sich auf eine natürliche Lüftung, Nachts am effizientesten
mit der die Raumtemperatur durch Lüftungskühlung empfiehlt sich insbe-
ZUR SICHERSTELLUNG
den Austausch von warmer Raumluft sondere zum Absenken der Temperatur
während der Nacht, da das Prinzip durch
mit kühlerer Außenluft und hoher
die dann gesunkene Außentemperatur
Luftwechselrate abgesenkt wird. Der besser funktioniert. Studien mit unter
DER SOMMERTAUG-
kühlende Effekt der natürlichen Lüf- realistischen Bedingungen durchge-
tung hängt gänzlich vom Winddruck führten Experimenten zeigen, dass
sowie den Temperaturunterschieden die Schlafzimmertemperatur durch
nächtliches Fensteröffnen von 26 °C am
LICHKEIT
ab und wird ohne Energieeinsatz
Abend auf 21 °C am Morgen gesenkt
erreicht. werden kann.
Klimaanlagen sind gar nicht cool
Nach Angaben des US-amerikanischen
Energieministeriums sind Klimaanlagen
für den Verbrauch von rund 5 % des
in den USA insgesamt produzierten
Stroms verantwortlich. Die jährlichen
Energiekosten, die von den Verbrauchern
in den USA zu tragen sind, belaufen sich
auf über 11 Mrd. US-Dollar.
7 Parameter der thermischen
Behaglichkeit
Vier der sechs wesentlichen Parameter
für die thermische Behaglichkeit bezie-
hen sich auf verschiedene Aspekte von
Fenstern in Wohnhäusern. Die ersten
beiden Parameter werden nach dem
Aktivitätsniveau bemessen sowie nach
der Anzahl der von den Bewohnern
getragenen Kleidungsstücke. Mit den
weiteren vier Parametern werden
Luftströmungen, Luftfeuchtigkeit,
Temperatur der Wärmestrahlung und
Lufttemperatur erfasst. Der menschliche
Geist stellt den siebten Parameter dar.
Individuelle Erwartungen haben nach-
weislich einen Einfluss auf die Akzep-
tanz der thermischen Behaglichkeit.
Die Vorstellung des „adaptiven Kom-
forts“ wird durch diese Beobachtungen
Hohe Raumtemperaturen treten für gewöhnlich in den Sommermonaten auf Wird der Wohnraum an mindestens einer Stelle geöffnet, trägt dies dazu bei, untermauert, die nahelegen, dass die
und lösen eine thermische Unbehaglichkeit aus. Hohe Temperaturen können dass sich die Raumtemperatur ohne technische Kühlung absenkt. Lüftungs- Raumtemperatur die Verhältnisse drau-
sich negativ auf den Schlaf sowie auf die Arbeitsleistung auswirken. kühlung ist daher das gezielte Nutzen der Nachtkühlung im Sommer. ßen widerspiegeln sollten.
Foto: Jesper Jørgensen
58 59DIE
Für Lüftungssysteme können natür-
liche oder mechanische Verfahren Lüften mittels Querlüftung
oder Kombinationen beider Metho- Die Luft strömt von der windzugewand-
NATÜRLICHE
ten Seite ein und tritt durch Öffnungen
den – sogenannte Hybridsysteme an der windabgewandten Seite aus
– eingesetzt werden. Während die dem Gebäude aus. Da der Winddruck
mechanische Lüftung zahlreiche auf der windzugewandten Seite höher
KRAFT
Vorteile für Wärmerückgewinnung ist als auf der windabgewandten
und Luftregelung bietet, bleibt die Seite, funktioniert das Gebäude wie ein
Trichter, sodass die Luft beschleunigt
natürliche Lüftung per se ein attrak- wird, während sich der Luftstrom von
DER LUFT
tives und kostenfreies Verfahren, einer Öffnung zur anderen bewegt. Die
sofern die Gebäudekonstruktion so Form des Hauses sowie die Landschaft
ausgelegt ist, dass diese Methode oder andere Gebäude im Umfeld des
ordnungsgemäß funktioniert. Hauses beeinflussen den Luftdurchsatz.
Der optimale Luftdurchsatz ist davon
Mit Blick auf die Leistungsfähigkeit
abhängig, wo die Fenster positioniert
der natürlichen Lüftung sind zwei sind und inwieweit die Bewohner die
bestimmte Konstruktionselemente erforderliche Lüftungsintensität durch
besonders hervorzuheben: die eine entsprechend häufige Anwen-
Querlüftung und die Lüftung mithilfe dung des Verfahrens aufrechterhalten
können. Typische Werte hierfür sind in
des Kamineffekts.
entsprechenden Standards festgelegt
(z. B. BS5925:1991, DIN 1946-6:2009).
Lüften mittels Kamineffekt
Da warme Luft leichter ist als kalte,
steigt sie in einem Gebäude nach oben
und tritt an der Oberseite durch offene
Fenster aus dem Gebäude aus. Die Luft
wird durch kalte Luft ersetzt, die im
Erdgeschoss in das Gebäude einströmt.
Bei höheren Gebäuden ist der Kamin-
effekt stärker ausgeprägt. Damit der
Kamineffekt effizient funktioniert, ist
ein offenes Raumkonzept anzudenken.
Dabei kann es sich um Öffnungen im
Erdgeschoss und im Dach handeln, die
über das Treppenhaus miteinander
verbunden sind. Wenn der Kamineffekt
ordnungsgemäß funktioniert, wird die
verbrauchte Luft im Inneren binnen we-
niger Minuten durch frische und saubere
Außenluft ausgetauscht.
Bei der Querlüftung wird der Raum durch mindestens zwei einander Bei einer natürlichen Belüftung mithilfe des Kamineffekts werden hoch oben
gegenüberliegende Fenster gelüftet. Dabei werden verschiedene Luftdruck- platzierte Öffnungen zusammen mit weiter unten, z. B. im Erdgeschoss, ange-
zonen auf den beiden Seiten des Gebäudes ausgenutzt, durch die eine sich ordneten Öffnungen genutzt, damit der Auftrieb der warmen Luft gesteigert
selbst erhaltende Luftströmung entsteht. und der Raum binnen weniger Minuten von Luft durchströmt werden kann.
Foto: Jesper Jørgensen
60 61PROJEKT LichtAktiv Haus, Doppelhaushälfte, Hamburg
Ein offen angelegter Treppenaufgang
bietet einerseits die Möglichkeit,
jede Menge Tageslicht über zentrale Architekt: Katharina Fey/TU Darmstadt, Ostermann Architekten
Bereiche des Wohnraums zu verteilen,
und funktioniert andererseits praktisch
wie ein Kamin, sodass die natürliche
Lüftung mithilfe des Kamineffekts
intensiviert wird.
Im Zuge der Sanierung wurde die
Fensterfläche dieses Hauses von
18 m² auf 96 m² vergrößert.
Neben einem neuen, offen an-
gelegten Treppenaufgang, über
den reichlich Tageslicht über das
gesamte Gebäude verteilt wird
und der als extrem effizientes
Instrument für die natürliche
Lüftung und Lüftungskühlung
dient, wurde eine große Fenster-
fläche installiert.
Foto: Adam Mørk
62 63Foto: Christian Geisnæs
LEIT-
PRINZIPIENVOM KNOW-HOW
ZUM DESIGN WOHNKOMFORT DURCH TEMPERATURREGELUNG
INTELLIGENTE DURCH LÜFTEN
AUTOMATISIERUNG
FRISCHE LUFT
BELICHTUNG DURCH KOMBINIERT MIT
REFLEXION WÄRMERÜCKGEWINNUNG
TAGESLICHT VON OBEN TEMPERATURREGELUNG
Da die Verfügbarkeit von Tageslicht
und natürlicher Belüftung im Inneren
DURCH OBERLICHTER UND SOMMERLICHER
des Wohnbereichs eng mit den Natur- WÄRMESCHUTZ IM
gesetzen der Physik, der Erdrotation
und der jeweiligen Klimazone verknüpft
LICHTVERTEILUNG ÜBER SCHLAFBEREICH
ist, müssen bei der Gebäudekonzeption TREPPENAUFGÄNGE
unbedingt bestimmte Prinzipien einge- KOSTENLOSES HEIZEN
halten werden, mit denen die maßgeb-
lichen Bedingungen zum Vorteil des TAGESLICHT IN FENSTER- DANK PASSIVEN
Gesamtkonzeptes ausgenutzt werden. LOSEN RÄUMEN PER SOLAREN ZUGEWINNEN
In diesem Abschnitt werden einige LICHTLENKUNG
Leitprinzipien thematisiert, mit denen BESCHATTUNG
sich Qualität und Nutzung von Ta-
geslicht und natürlicher Belüftung WOHNKOMFORT DURCH
optimieren lassen. Jedes Prinzip wird ORIENTIERUNG DER LUFTAUSTAUSCH DURCH
im Rahmen eines konkreten Beispiels
zusammen mit Lösungsansätzen
FENSTER NATÜRLICHE LÜFTUNG
vorgestellt, sodass Sie mühelos ent-
sprechende Spezifikationen ableiten NATURNÄHE DURCH
und die Lösung schnell in Ihr Projekt
LICHTREGULIERUNG
aufnehmen können. AUSBLICK
SICHERSTELLUNG DES
SCHLAFKOMFORTS
66 67WOHNKOMFORT
DURCH INTELLIGENTE
AUTOMATISIERUNG
Optimierung von Belüftung und Temperaturregelung durch
den sensorgestützten Betrieb auf Basis von Netzwerkdaten
Automatisierung sorgt für lokale Außentemperatur. Es reagiert • Mit VELUX ACTIVE wird über-
konstanten Wohnkomfort sogar „vorausschauend“, da laufend wacht, wann die Fenster zuletzt
Die Schaffung und Aufrechterhaltung Wetterdaten und Wetterprognosen geöffnet wurden. Das System
eines angenehmen und gesunden berücksichtigt werden. ist so eingestellt, dass nach 2 bis
Raumklimas ist keine leichte Aufgabe. 6 Stunden – je nach aktueller und
Es ist ziemlich aufwendig, eine dynami- Über die VELUX ACTIVE Sensoren las- bevorstehender Wetterlage – ver-
sche Gebäudehülle zu schaffen, die sich sen sich die Parameter CO2 -Konzentra- sucht wird, einen Lüftungsvorgang
kontinuierlich den Jahres- und Tages- tion, Luftfeuchtigkeit und Temperatur durchzuführen.
zeiten anpasst. überwachen. Sobald einer dieser Para-
meter den für ein gesundes Raumklima • Wenn der Wetterdienst warme
Aufgrund der Komplexität der Aufga- geltenden Höchstwert überschreitet, Temperaturen vorhersagt, besteht
benstellung ist ein gewisses Maß an löst das System die Bedienung der die Reaktion von VELUX ACTIVE
Automatisierung unerlässlich. Fenster aus, damit die entsprechenden darin, den außenliegenden Hitze-
Werte angepasst werden. schutz automatisch zu betätigen
VELUX ACTIVE und so der Aufheizung durch Son-
VELUX ACTIVE with NETATMO ist neneinstrahlung entgegenzuwirken.
eines der intelligentesten derzeit Die Produkte werden nur dann
verfügbaren Automatisierungssyste- angesteuert, wenn dadurch eine
me und gewährleistet anhand der von Verbesserung des Raumklimas
Raumsensoren und externen Quellen erreicht werden kann. Die verfüg-
übermittelten Daten den präzisen baren historischen Daten tragen zur
und proaktiven Betrieb der jeweiligen Optimierung des Systemalgorith-
Produkte. Das System reagiert auf mus und der Fähigkeiten des Sys-
Raumluftfeuchtigkeit, Raumtempera- tem bei, die erforderlichen Abschat-
tur, CO2 -Gehalt der Raumluft und die tungszeitpunkte zu prognostizieren.
Produktempfehlungen: VELUX ACTIVE with NETATMO Raumklima-Steuerung, VELUX INTEGRA® Dachfenster (3-Scheiben-Isolierverglasung nach Norden),
außenliegender Hitzeschutz (nach Süden, Osten und Westen), VELUX Smart Ventilation, VELUX Rollläden, VELUX Rollos zur Wärmedämmung. Siehe S. 112.
68 69PROJEKT Maison Air et Lumière, Einfamilienhaus, Paris, Frankreich
Architekt: Nomade Architectes, Cardonelle Ingenierie, E.T.H.A.
Samantha Pastour und Familie, Bewohner
des Maison Air et Lumière, eines Active House
in Frankreich.
Maison Air et Lumière Foto: Adam Mørk
70 71PROJEKT LichtAktiv Haus, Doppelhaushälfte, Hamburg
Je nach Temperatur, CO2 -Konzentra-
tion und Luftfeuchtigkeit werden die
Fenster mithilfe einer solarbetriebe- Architekt: Katharina Fey/TU Darmstadt, Ostermann Architekten
nen Gebäudesteuerung automatisch
betätigt, damit ein angenehmes und
gesundes Raumklima gewährleistet ist.
In verschiedenen Höhen eingesetzte
Fenster bewirken einen Kamineffekt, bei
dem warme, verbrauchte Luft durch die
Dachfenster entweicht und Frischluft
durch die Fassadenfenster weiter unten
einströmt.
Ein neuer Erweiterungsbau an
dem umgestalteten Haus aus den
1950er-Jahren kombiniert eine
große, offene Fassade mit strate-
gisch angeordneten Dachfenstern.
Durch die Dachfenster wird das
Tageslicht bis in die letzten Winkel
des Gebäudes reflektiert.
Foto: Merrild Photography
72 73Tageslicht und seine Herausfor- Tageslichtverteilung
derungen Wenn Fenster in mehreren Aus-
BELICHTUNG TAGESLICHT
Zwar sorgt ein gutes Tageslicht- richtungen angeordnet werden,
design für mehr natürliche Be- wird das Licht besser verteilt.
leuchtung, doch sollte die entspre- Die Fenster sollten auf mehrere
DURCH REFLEXION VON OBEN DURCH
chende Planung auch mit Bedacht Außenwände und über das Dach
vorgenommen werden. Im Alltag angeordnet werden.
müssen wir verschiedenste visuelle
Aufgaben erledigen, für die jeweils Intelligente Tageslichtverteilung
OBERLICHTER
verschiedene Anforderungen an die ist eine effiziente Maßnahme zur
Reflektiertes Licht durch hoch angeordnete Belichtung bestehen. Wechselnde Reduktion von Kunstlicht.
Fenster schafft eine angenehme Belichtung Lichtverhältnisse können sich auf
den visuellen Komfort und die Licht von oben
visuelle Leistung auswirken. Daher Solange noch Streulicht von einem bewölkten Naturgemäß wird die größte
sollte die Lichtverteilung im Raum Tageslichtmenge über den Zenit
möglichst gleichmäßig sein.
oder diffusen Himmel in den Wohnraum einfällt, durch Streulicht vom Himmel
ist noch keine künstliche Beleuchtung nötig eingestrahlt. Die Lichtmenge
Angesichts der dynamischen Eigen- durch horizontale Verglasungen
schaften des einfallenden Tages- ist dreimal so groß wie über
lichts müssen mehrere Maßnahmen gleich große vertikale Lichtquellen
zur Steuerung bzw. Reduzierung (Leuchtdichteabfall).
der natürlichen Schwankungen im
Tagesverlauf ergriffen werden. Der
ständig wechselnde dynamische
Charakter von Tageslicht wirkt
sich grundsätzlich positiv auf das
menschliche Verhalten aus. Bei
gewissen Raumfunktionen wie
z. B. Büroarbeitsplätzen oder auch
in Labors sollte die Möglichkeit
einer Lichtregulierung gegeben sein.
Der Einfall von Tageslicht sollte
im Einklang mit dem zirkadianen
Rhythmus gestaltet werden, sodass
die Bewohner im Tagesverlauf ihrer
biologischen Uhr folgen können.
Während die Sonne über den Himmel zieht, kann das Angebot an direktem Licht Fenster in Sattel- und Flachdächern fangen mehr Tageslicht ein als verti-
die jeweiligen Funktionsanforderungen übertreffen. Befinden sich die Dachfenster kale Fenster, selbst wenn die Sonne hinter den Wolken bzw. hinter dem
auf der gegenüberliegenden oder angrenzenden Seite von hellen Flächen, wird das Horizont verschwindet. Wenn vom Himmel reflektiertes Licht in den Wohn-
direkte Licht in reflektiertes, indirektes Licht verwandelt, sodass weichere und raum einfällt, ist morgens und abends keine künstliche Beleuchtung nötig.
angenehmere Lichtverhältnisse geschaffen werden. Produktempfehlungen: Produktempfehlungen: VELUX INTEGRA® Dachfenster. Siehe S. 112.
Foto: Jesper Jørgensen
VELUX INTEGRA® Dachfenster. Siehe S. 112.
74 75PROJEKT Privathaus, Einfamilienhaus, Reflexionen im Außenbereich und
Barrieren durch Umgebungselemente
Fredensborg, Dänemark wie Gebäude und die vorhandene Vege-
tation haben Einfluss darauf, wie viel
Tageslicht in den Wohnraum einfällt.
Bei Dach- und Flachdachfenstern wird
der Lichteinfall in der Regel weniger
stark durch Barrieren beeinträchtigt.
Vom Morgen- und Abendhimmel
wird viel Licht abgestrahlt, das im
Gebäudeinneren genutzt werden
kann. Aufgrund der geneigten
Erdachse und der Bewegung der
Sonne verändert sich das Poten-
zial zur Nutzung dieses Lichtan-
gebots mit zunehmender Distanz
zum Äquator.
Foto: Martin Sølyst
76 77LICHTVERTEILUNG TAGESLICHT IN
Tageslicht in allen Räumen und Intensivierung der Lüftung
Etagen Ein offener Treppenaufgang eignet sich
ideal zum Abführen großer Luftmengen.
Zentral gelegene Räume leiden oft Durch die Bauweise des Treppenauf-
ÜBER FENSTERLOSEN
unter Tageslichtmangel, insbe- gangs entsteht ein Kamineffekt, über
sondere bei älteren Gebäuden den sich die Raumluft nach außen
mit einem Grundriss, bei dem die abführen lässt, wenn die Fenster und
Funktionsbereiche in kleinere Ein- Türen auf mehreren Etagen geöffnet
TREPPENAUFGÄNGE RÄUMEN PER
werden.
heiten unterteilt sind. Idealerweise
sollten Erschließungsbereiche mit
Tageslicht versorgt werden, um un- Sicherheit geht vor
LICHTLENKUNG
angenehmen Kontrasten zwischen In Durchgangsbereichen kann die inten-
Gute Lichtverteilung über mehrere Geschosse hellen Wohnräumen und dunklen sivere Beleuchtung vorteilhaft sein, die
Gängen entgegenzuwirken. Auch Tageslicht gegenüber künstlichem Licht
in Hinblick auf Sicherheit – zur Ver- bietet. Eine leistungsstarke Belichtung
mit breitem Lichtspektrum sorgt für
meidung von Unfällen durch Stürze
– ist eine gute Belichtung solcher
Über ein hochreflektierendes Rohr mehr Sicherheit, da Schatteneffekte
und durch nicht sichtbare Hindernisse
Räume unerlässlich. wird Tageslicht in fensterlose verursachte Stolpergefahren minimiert
Räume gelenkt. werden.
Tageslicht-Spot
Der VELUX Tageslicht-Spot ist hoch-
reflektierend konstruiert, sodass min-
destens 98 % des einfallenden Lichts
reflektiert werden (DIN 5036-3 und
ASTM E-1651). Der Prozentsatz bezieht
sich auf die einzelnen Winkel, in denen
das durch das Rohr einfallende Licht
auf dem Weg nach unten reflektiert
wird. Der endgültige Tageslichteinfall
hängt von Länge und Konstruktion des
Lichtrohrs ab.
Natürliche Lichtquellen über Treppen sorgen für optimale Lichtverteilung. Räume und Korridore in zentralen Innenlagen oder bei komplizierten
Produktempfehlungen: eine Kombination von VELUX INTEGRA® Dachkonstruktionen erfordern spezielle Produkte, damit die Vorteile
Fenstern und einem festen Element. Siehe S. 112. von natürlichem Licht für sie nutzbar werden. Produktempfehlungen:
VELUX Tageslicht-Spot. Siehe S. 115.
Foto: Jesper Jørgensen
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