Tageslichtbeleuchtung und Kunstlichteinsatz in Verwaltungsbauten mit unterschiedlichen Fassaden

Fassaden übernehmen heutzutage neben akustischen, raumklimatischen und energetischen Funktionen die gezielte natürliche Beleuchtung der Gebäude. Beleuchtungstechnisch ist bei der Fassadenplanung einerseits die nutzungsgerechte Bereitstellung eines visuellen Umfeldes in den Aufenthaltsbereichen, andererseits eine energetisch günstige Wirkung des durch die Fassade eintretenden Tageslichtes in der Gesamtgebäudeenergiebilanz anzustreben. Die Tageslichtnutzung kann direkt zu einem reduzierten Beleuchtungsenergiebedarf und hierüber indirekt - aufgrund des höheren Strahlungsäquivalentes von Tageslicht gegenüber gebräuchlichen Kunstlichtquellen - zu reduzierten thermischen Belastungen der zu konditionierenden Gebäudezone führen. Zur Bestimmung des Einflusses unterschiedlicher Fassadensysteme auf die Raumbeleuchtungsverhältnisse und den Kunstlichteinsatz wird ein auf gemessenen oder errechneten photometrischen Kenngrößen basierendes lichttechnisches Rechenverfahren entwickelt. Dieses Instrumentarium gestattet es, Fassadenkomponenten bereits in der Entwicklungsphase zu optimieren und detaillierte quantitative, lichttechnische und energetische Bewertungen verschiedener fassadentechnischer Lösungen in der Tageslichtplanung durchzuführen. Die Auswirkung unterschiedlicher fassadentechnischer Lösungen auf die Raumbeleuchtungsverhältnisse und den Kunstlichteinsatz wird mittels einer Variation signifikanter Raum-, Umgebungs- und Klimaparameter systematisch für eine Auswahl von zehn Fassadensystemen dargelegt. Die untersuchten Fassadensysteme umfassen Standardsysteme, permanent verschattende und lichtlenkende Systeme. Die Auswertung erfolgt u.a. anhand der entwickelten Bewertungsgrößen der fassadenzustandsbezogenen, relativen Nutzungszeiten und Nutzbelichtungen. Diese gestatten eine nach Betriebszuständen getrennte, lichttechnische Optimierung von Fassaden. Die ermittelten Zusammenhänge sind in einfachen praxisorientierten Auslegungsverfahren zusammengefasst. Mit deren Hilfe kann bereits in der frühen Planungsphase von der Fassadenauslegung auf den zu erwartenden Kunstlichtenergiebedarf geschlossen werden. Ergänzend wird der Einfluss auf die Wärmebilanz und die Primärenergiebilanz des Raumes für ausgewählte Fassadensysteme dargestellt.