Automatisierte Fensterantriebe als Bestandteil nachhaltiger Fassadenplanung
Von Designaspekten über den Wärme- und Schallschutz bis hin zum Luftaustausch: Die Anforderungen an moderne Fassadensysteme sind vielfältig und steigen durch Gesetzesnovellierungen und verschärfte Normen weiter an. Bei der Gestaltung einer hochwertigen Fassade – sowohl beim Neubau als auch bei der Sanierung – geht es längst nicht mehr nur um Optik und Prestige, sondern um Energieeffizienz und Umweltschutz, Wohnkomfort, gesundheitliche Aspekte und Fragen der Personensicherheit. Planer und Fassadenbauer setzen in diesem Zusammenhang auf intelligente, ganzheitliche Lösungen und Konzepte. Ein wesentlicher Bestandteil ressourcenschonender und ästhetischer Fassaden sind dabei automatisierte Fensterantriebe zur natürlichen Lüftung. Welche Anforderungen und Bedürfnisse sie im Detail erfüllen, erklären wir in diesem Blogbeitrag.
Sie gilt als Außenhaut eines Gebäudes und als verbindendes Element zwischen dem Innen- und Außenraum: die Gebäudehülle. Hinter dieser allgemein gefassten Begrifflichkeit verbirgt sich ein komplexes Konstrukt aus verschiedenen Elementen: Dazu zählen unter anderem die Fassade sowie das Dach und Türen. Die Fassade besteht dabei aus weiteren so genannten Fassadenelementen wie beispielsweise Fenstern und architektonischen Formen wie Säulen. Sie gilt als ästhetisches Aushängeschild eines Gebäudes, weil die großflächige Fassade einem Betrachter als erstes ins Auge springt. So können Sekunden darüber entscheiden, ob ein Gebäude von außen als positiv oder eher negativ bewertet wird. Gleichzeitig haben Fassaden die rein praktische Funktion, den Bewohnern oder Nutzern Privatsphäre zu ermöglichen und den Innenraum vor Wind und Niederschlag sowie Kälte und Wärme zu schützen.
Gesetze bestimmen Gestaltungsspielraum
Dabei unterliegt die Fassadengestaltung strengen gesetzlichen Anforderungen unter anderem an Energieeffizienz und Wohnkomfort. In Deutschland wurde erst im vergangenen Jahr das neue Gebäude-Energiegesetz (GEG) eingeführt. Es definiert Standards unter anderem für den Einsatz von Lüftungssystemen und verschiedenen Gebäudebauteilen. Das übergeordnete Ziel besteht in diesem Kontext darin, den Gesamtenergiebedarf eines Gebäudes durch beispielsweise Heizen und Kühlen so gering wie möglich zu halten – Faktoren, zu denen die Fassade einen maßgeblichen Beitrag leisten kann. In der Schweiz zielt das Regelwerk SIA 380/1 auf bauphysikalische Anforderungen an die thermische Gebäudehülle ab, während die Norm SIA 180 unter anderem Anforderungen an ein behagliches Raumklima definiert. Ein wichtiges und wiederkehrendes Thema in diesem Zusammenhang ist die Luftdichtheit von Gebäuden. So schreibt beispielsweise das GEG vor, dass die wärmeübertragende Umfassungsfläche dauerhaft luftundurchlässig abgedichtet ist.
Luftdicht bauen, gesund atmen
Insbesondere die zunehmend geforderte Luftdichtigkeit von Gebäuden birgt Herausforderungen für die ausreichende Belüftung von Innenräumen. Denn je luftdichter gebaut wird, desto weniger Frischluft gelangt von außen nach innen. In der Folge können die Schadstoffe in der Raumluft zunehmen und sich negativ auf das Wohlbefinden und die Konzentrationsfähigkeit auswirken – Faktoren, die insbesondere bei Bürokomplexen und Schulbauten zum Tragen kommen. Zu den Luftschadstoffen zählt unter anderem Kohlenstoffdioxid, der über die Atmung in die Luft gelangt. Auch kleinste Partikel aus Kleidungsstücken und Körperpflegeprodukten sowie verschiedene Krankheitserreger führen zu einer Verunreinigung der Luft. Für Planer und Fassadenbauer besteht somit eine zentrale Herausforderung darin, möglichst luftdichte Fassaden zu entwerfen und in die Gebäudehülle zu integrieren und gleichzeitig ein angenehmes Raumklima zu schaffen.
Fassade, öffne dich
Einen Lösungsansatz bieten in diesem Zusammenhang automatisierte Systeme zur kontrollierten natürlichen Lüftung (KNL). Dabei werden Ketten- oder Spindelantriebe unauffällig in die Fenster – in vielen modernen Gebäuden ein zentrales Fassadenelement – integriert. Kettenantriebe erweisen sich dabei als besonders smarte Lösung und erfreuen sich großer Beliebtheit, weil sich die Kette bei geschlossenen Fenstern unauffällig einrollt und so optisch mit der Umgebung verschmilzt. Häufig in die Gebäudeleittechnik integriert, öffnen und schließen die Fensterantriebe vollkommen automatisiert und lassen so durch die Fassade kontrolliert Frischluft in den Innenraum. Ein besonderer Aspekt dabei: Nutzer können individuell für jeden Raum eine Soll-Temperatur festlegen. Das System reagiert entsprechend und öffnet oder schließt die Fenster, um diesen Sollwert einzuhalten. Damit tragen natürliche Lüftungssysteme zu einem maximal individualisierten und gleichzeitig angenehmen Raumklima bei.
Sanierung als Herausforderung
Ein weiterer relevanter Bereich rund um das Thema Luftdichtigkeit der Fassade ist die Sanierung von Altbauten. Werden bei Gebäuden mit alter Bausubstanz Fassadenelemente ausgetauscht und neue, dichte Fenster eingebaut, verringert sich der Luftaustausch und die Raumluftfeuchtigkeit steigt an. Bei hoher Luftfeuchtigkeit in Innenräumen kann sich in der Folge gesundheitsschädlicher Schimmel bilden. Auch Milben fühlen sich ab einer Luftfeuchte von über 60 Prozent besonders wohl und können sich dann stark vermehren. Damit steigt zusätzlich die Allergiegefahr für Hausbewohner und -nutzer. Um dies zu vermeiden, müssen die Räume bewusst und effektiv gelüftet werden – ein Vorgang, der bei händischem Betrieb gerade in Bürogebäuden im hektischen Alltag schnell vergessen wird. Lüftungsexperten raten in diesem Zusammenhang, insbesondere in sanierten Altbauten ohne zusätzliche Wärmedämmung die manuelle Lüftung durch automatisierte Systeme zu ersetzen. Denn die intelligente Sensortechnik, die natürliche Lüftungssysteme steuert, ist so beschaffen, dass sie unter anderem die Raumluft- und Außenfeuchtigkeit voll automatisiert erfasst und die Fenster bei Handlungsbedarf automatisch öffnet und schließt – und das nahezu geräuschlos.
Automatisierte Lüftung senkt Energiebedarf
Als integriertes Fassadenelement können automatisierte Fensterantriebe zudem den Gesamtenergiebedarf eines Gebäudes merklich senken und somit zur Einhaltung gesetzlicher Vorschriften an die Gebäudehülle beitragen. Denn die KNL nutzt unter anderem aktiv die Nachtluft zur Raumauskühlung oder bezieht verstärkt Fensterflächen in das Lüftungssystem mit ein, die in grüne, kühlere Innenhöfe gerichtet sind. Auf diese Weise reduziert sich der Bedarf für mechanische Klimatisierungssysteme, deren oftmals hoher Energiebedarf die Energiebilanz gerade großer Gebäude stark verschlechtert. Anbieter wie WindowMaster bieten in diesem Zusammenhang auch komplette Systemlösungen an, die weitere Funktionen der Fassadenautomation wie beispielsweise Sonnenschutz oder Verschattung steuern. Die eingesetzten Sonnenschutzelemente interagieren dabei voll automatisiert mit den steuerbaren Fenstern und reduzieren auf diese Weise die Kühllast. Im Winter können sie sogar für eine zusätzliche Isolation genutzt werden. Während der kalten Jahreszeit senkt die KNL darüber hinaus das Risiko, dass Fenster unabsichtlich über einen längeren Zeitraum weit offengelassen werden. So kühlt der Raum nicht unnötig aus, was wiederum Heizkosten einspart.
Keine Chance für Außenlärm und Rauch
Ruhig gelegene und kühl temperierte Innenhöfe spielen bei der Fassadenplanung mit kontrollierter natürlicher Lüftung auch aus Gründen der Schallschutzoptimierung eine zentrale Rolle. So raten Lüftungsexperten Fassadenbauern besonders bei Gebäuden, die sich an stark befahrenen Hauptstraßen befinden und einer besonderen Lärmbelastung ausgesetzt sind, die natürliche Lüftung überwiegend in Richtung von ruhigeren Innenhöfen und im oberen Fassadenbereich zu platzieren. Bereiche also, die gut vor Schallemissionen geschützt sind. Eine weitere klassische Lösung zum Schutz vor Außenlärm ist die so genannte Doppelfassade. Dabei schützt die äußere Ebene, auch Sekundärfassade genannt, vor Umwelteinwirkungen wie Lärm und Wind. Ebenfalls im oberen Fassadenbereich können die Öffnungen für die natürliche Lüftung zudem für den natürlichen Rauch- und Wärmeabzug genutzt werden. Das Ziel: Zur Unterstützung der Feuerwehr wird Rauch im Brandfall schnell über automatisch öffnende Fenster an höher gelegenen Stellen in der Fassade abgeführt, während gleichzeitig Außenluft über niedriger platzierte Einlassöffnungen nachströmt.
Ästhetische Fassade mit zuverlässiger Automation
Auch Designaspekte spielen bei modernen Fassadenkonstruktionen eine große Rolle. So setzen viele Bauherren auf eine größtmögliche Transparenz und einen hohen Anteil an verglasten Flächen. Die verbauten Fenster sind gerade bei funktionalen Gebäuden oftmals deutlich größer und schwerer als herkömmliche Fenster, die bis vor wenigen Jahren noch zum architektonischen Standard zählten. Das Problem dabei: Große, schwere Fenster lassen sich händisch oft nur sehr schwer bedienen. Automatisierte Fensterantriebe schaffen hier Abhilfe und bedienen zugleich einen weiteren ästhetischen Anspruch: Denn das synchrone Fahren mehrerer Antriebe sorgt mit einer großflächig koordinierten Öffnungs- und Schließbewegung für höchste Ästhetik im Bereich der Fassade. In diesem Zusammenhang lohnt sich ein Blick in die Praxis: So hat WindowMaster bei Einzelprojekten unter anderem bereits intelligente Steuerungssysteme für die automatisierte Betätigung von mehr als 1.000 Parallelausstellfenstern mit einem Einzelgewicht von 360 Kilogramm entworfen und dabei knapp 7.000 Fensterantriebe installiert. Jedes Fenster wurde mit Antrieben ausgestattet, die sich völlig synchron öffnen und schließen und zudem Festigkeit und Schutz bieten.
Die Fassade: ein Allrounder
Die moderne Fassadengestaltung ist hoch komplex, vereint verschiedenste Disziplinen und sollte stets ganzheitlich betrachtet werden. Die natürliche kontrollierte Lüftung bietet Fassadenbauern in diesem Kontext viel Gestaltungsfreiheit und die Möglichkeit, grüne Gebäude unter dem Leitgedanken der Nachhaltigkeit und mit einem hohen Maß an Komfort, Wohngesundheit und Personensicherheit entstehen zu lassen.
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