Angenehme Räume trotz Sommerhitze

Hohe Raumtemperaturen können gerade für gesundheitlich geschwächte Menschen belastend sein. Gleichzeitig kostet es Energie, Räume und die zugeführte Luft zu kühlen. Durch große, ungeschützte Fensterflächen gelangt Sonnenwärme ins Gebäude und kann die Räume zusätzlich aufheizen. Deshalb sollte die Planung nicht nur nach geeigneter Kühlung fragen, sondern zunächst danach, wie sich vermeidbare Wärmeeinträge begrenzen lassen. ^1,2

Ein Simulationsbeispiel aus EnHance verdeutlicht, dass auch im Sommer ein erheblicher Energiebedarf entstehen kann. Welcher Anteil davon durch Sonnenschutz vermieden werden kann, muss gesondert ermittelt werden.

Eine angemessene Raumtemperatur soll zusätzliche Belastungen für Patientinnen und Patienten vermeiden. Neben der Temperatur sind Luftfeuchte und Luftbewegung zu berücksichtigen. Ausreichender Luftaustausch kann die Konzentration luftgetragener Krankheitserreger verringern. Aus einer Sonnenanalyse allein lässt sich jedoch keine Wirkung auf Krankenhausinfektionen ableiten. ^2,4,8

Wo Arzneimittel aufbewahrt werden, müssen auch deren Lagerbedingungen berücksichtigt werden. Wärme und direkte Sonne können die Qualität empfindlicher Präparate beeinträchtigen. Maßgeblich sind die jeweiligen Herstellerangaben, nicht eine einheitliche Temperaturgrenze für alle Medikamente. ³

Wesentliche Faktoren sind die Ausrichtung des Gebäudes, Größe und Form der Fenster, die Eigenschaften der Verglasung und der vorhandene Sonnenschutz. Auch Außenwände, Nutzung, Lüftung und Kühlung wirken auf die Raumtemperatur ein. Helligkeit und Wärmeeintrag sind dabei unterschiedliche Größen. ^1,5,8

Die bauliche Ist-Situation systematisch erfassen

Im Bestand beginnt die Analyse mit vorhandenen Plänen und einer Begehung. Erfasst werden Stations- und Raumflächen, Raumhöhen, Ausrichtung, Fensterformate sowie verglaste und geschlossene Außenwandflächen. Fehlende Angaben lassen sich durch Aufmaß oder ergänzend durch 3D-Scans vervollständigen. Daraus kann ein digitales Flächenmodell entstehen. ⁸

Das Modell setzt beispielsweise die Fenster- und Außenwandflächen ins Verhältnis zur Raum- oder Stationsfläche. So lassen sich unterschiedlich große Stationen vergleichen und auffällige Räume gezielt untersuchen. Ergänzend werden Verglasung, vorhandene Verschattung, Nutzung und Gebäudetechnik betrachtet: Das Flächenverhältnis allein erklärt weder die Raumtemperatur noch die Luftqualität. ^1,8

Unterschiedliche Baustrukturen brauchen angepasste Lösungen

Die untersuchten Charité-Stationen zeigen, wie unterschiedlich Grundrisse, Fensterlagen und Orientierungen ausfallen können. Für die Sanierung ist deshalb weniger ein unverändertes Einheitsbauteil gefragt als ein Lösungsprinzip, das sich an verschiedene Gebäudetypen anpassen lässt. ⁸

Große, ungeschützte Glasflächen verdienen besondere Aufmerksamkeit. Bei einer Abschirmung von oben benötigen hohe Fenster unter gleichen Randbedingungen größere Überstände als niedrigere Fensterbänder. Neben südorientierten Räumen sind auch Ost- und Westfassaden zu prüfen, an denen tief stehende Sonne den Schutz erschwert. Entscheidend ist das Zusammenspiel aus Ausrichtung, Fenstergeometrie und Verschattung. ⁵

Sonnenanalysen für unterschiedliche Tages- und Jahreszeiten helfen, die betroffenen Bereiche zu erkennen und geeignete Varianten zu vergleichen. ⁸

Im Sommer abschirmen und Wintersonne erhalten

Ein baulicher Lösungsansatz sind feste Verschattungselemente oberhalb der Fenster und an den seitlichen Laibungen. Ihre Form und Auskragung werden auf die Fenstergeometrie und Ausrichtung abgestimmt. Ziel ist, direkte Sonne in kritischen Sommerzeiten möglichst weitgehend abzufangen und im Winter nutzbare Sonneneinträge zuzulassen. ^5,8

Dabei soll nicht der gesamte Raum verdunkelt werden: Tageslicht und der Blick nach draußen bleiben eigenständige Planungsziele. Ob ein festes Element ausreicht, ist für den jeweiligen Raum zu prüfen. Bewegliche Systeme wie Raffstoren können ergänzen; je nach Ausführung und Lamellenstellung lassen sie Licht und Durchsicht zu und führen nicht zwangsläufig zur vollständigen Verdunklung. ^6,9

Varianten vergleichen und ihre Wirkung richtig einordnen

Was zeigt die Beispielrechnung?

Eine vereinfachte Simulation aus EnHance ergab für eine Auskragung von 34 cm am 1. Juli um 12 Uhr durchschnittlich 61,4 % geringere direkte Belichtungswerte. Das zeigt die Wirkung in dieser untersuchten Situation. Es ist weder eine allgemeine Bemessungsempfehlung noch ein Nachweis vollständiger Abschirmung über den gesamten Sommer. ⁸

Wie wird daraus eine Aussage zur Energieeinsparung?

Die berechneten Lux-Werte beschreiben die Belichtung, nicht den Energiebedarf. Für eine Aussage zur Kühlenergie muss die Verschattungsvariante in einer thermischen Gebäudesimulation mit Verglasung, Nutzung und Anlagenbetrieb bewertet werden. 61,4 % weniger direkte Belichtung bedeuten daher nicht 61,4 % weniger Kühlenergie. ⁸

Bei Neubauten Fassade und Lüftung gemeinsam planen

Bereits im Vorentwurf sollten Ausrichtung, Fensteranteile und -formate, Verglasung und bauliche Verschattung gemeinsam betrachtet werden. Das Planungsziel ist eine Fassade, die sommerliche Wärmeeinträge von sich aus begrenzt, Tageslicht und Außenbezug erhält und winterliche Sonne dort zulässt, wo ihre Wärmegewinne erwünscht sind. Ergänzender beweglicher Sonnenschutz bleibt möglich. ^1,5,6

Auch das Lüftungskonzept gehört in diese frühe Planung. Dezentrale Systeme, die einzelne Räume oder Bereiche mit Außenluft versorgen, sind eine zu prüfende Option. Ihre Eignung ist anhand der Raumnutzung, hygienischen Anforderungen, Geräuschentwicklung, Wartung und Energieeffizienz zu bewerten. Fassade, Lüftung und gegebenenfalls Kühlung sollten als abgestimmtes Gesamtsystem geplant werden. ⁷

Literaturverweise

1  Umweltbundesamt: Gegen die Hitze – kühle Räume im Sommer.

2  Robert Koch-Institut: FAQ zu Klimawandel, Gesundheit und Hitze.

3  Bundesgesundheitsministerium: Umgang mit Arzneimitteln – richtig lagern.

4  Umweltbundesamt: Infektiöse Aerosole in Innenräumen.

5  PNNL / Building America: Shading and Solar Control for Windows and Skylights.

6  BAuA: Tageslichtnutzung und Sonnenschutzmaßnahmen an Büroarbeitsplätzen.

7  VDI: Hygiene-Anforderungen an RLT-Anlagen; Besonderheiten dezentraler Geräte.

8  Projektgrundlage: PlanGesund_EnHance_Artikelentwurf_V1.docx und V1_lj.docx; ergänzende Hinweise von Steven Hahnemann.

9  ROMA: Raffstorelamellen – Lichtlenkung und Sichtschutz (Herstellerangaben).