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Vernetzte Fassaden unterstützen effizienten Gebäudebetrieb

Weniger als 1 Prozent der Fassaden gewerblicher und öffentlicher Immobilien sind ganzheitlich in die Gebäudesteuerung integriert, obwohl dadurch erhebliche Effizienzgewinne beim Betrieb zu erreichen wären. Durch die CO2-Diskussion kommt jetzt Bewegung in das Thema. Denn in Zukunft entscheiden bei Fassaden nicht die Optik und die Leistungsperformance allein, es kommt auch auf die Intelligenz an.

Die Fassadengestaltung definiert den eigenständigen Charakter eines Gebäudes und gliedert es in sein Umfeld ein. Verknüpft mit der ganzheitlichen Gebäudesteuerung kann sie jedoch weit mehr erreichen: Sie ist ein Schlüssel zu höherer Effizienz in der Nutzung des Gebäudes insgesamt. Eine bessere energetische Bilanz, weniger Aufwand im Gebäudemanagement, eine flexiblere Nutzung der Immobilie, eine höhere Wertbeständigkeit und vor allem mehr Arbeitsgesundheit bei den Nutzern – das sind Anforderungen, bei deren Erfüllung eine intelligent gesteuerte Fassade einen wichtigen Beitrag leisten kann. Bisher nutzen nur wenige innovative Gestalter und Planer diese Chancen. Zukünftig wird die Vernetzung der Fassade aber fester Bestandteil einer ganzheitlichen und nachhaltigen Gebäudeplanung sein.

Building Skin Control: Übergreifende Plattform zur Integration, Steuerung und Überwachung der vernetzten Gebäudehülle.

Mehr Energieeffizienz

In den letzten Jahren wurde der Wärmeenergieverlust durch eine geeignete Dämmung der Gebäudehülle drastisch reduziert. Über unkontrollierte Lüftung geht aber noch immer sehr viel Energie verloren. Hier liegen noch echte Reserven für die energetische Bilanz des Gebäudes. Bereits mit einem einfachen Magnetschalter können geöffnete Tür- und Fensterelemente überwacht, die Heizung entsprechend gesteuert und dadurch bis zu 10 Prozent der Heizenergiekosten eingespart werden. Das hat eine Literaturstudie der Hochschule Biberach im Auftrag des ZVEI ergeben. Vergleichsmessungen des Klinikbetreibers MediClin haben sogar konkrete Einsparungen von ca. 800 kWh oder 270 kg CO2 pro Patientenzimmer und Jahr nachgewiesen. Bis zu 26 Prozent Energie können eingespart werden, wenn anstelle einer zentralen Lüftungsanlage oder ergänzend zu einer zentralen Klimatisierung auf gesteuerte Nachtauskühlung gesetzt wird. Durch dezentrale fensterintegrierte Lüftungsgeräte kann bei der Lüftung sogar Wärme rückgewonnen werden. Bis zu 15 Prozent des Primärenergiebedarfs sind hier nach einer Studie von Drees & Sommer einzusparen. Zudem können Klimaanlagen kleiner dimensioniert werden. Ihre energieeffiziente Wirkung verrichten die Fenster dabei komplett im Verborgenen, die Zusatzfunktionen sind in die Profile integriert und belasten nicht die Fassaden- oder Raumoptik. Aber: Eine bessere Energiebilanz ist erst der Anfang – intelligente Fassaden können weitaus mehr.

Fassaden-Beispiel Georg-Agricola-Gymnasium, Glauchau: Hier sorgen mechatronische Schüco Fensterelemente für ein natürliches Nachtauskühl- und Belüftungssystem und RWA.

Mehr Arbeitsplatzgesundheit

Die Luftqualität und Arbeitsplatzbeleuchtung in öffentlichen und gewerblichen Gebäuden haben hohen Einfluss auf die Produktivität der Mitarbeiter und deren Motivation. Viele Büros sind zu hell, zu laut und zu stickig. Eine kontrollierte Raumlüftung hingegen schafft eine gute Arbeitsatmosphäre und senkt den Krankenstand. Denn Schadstoffe in der Luft (CO2 , Lösemittel, Formaldehyd etc.) können systematisch abgeleitet, Krankheitserreger und die Ansteckungsgefahr reduziert werden. Parallel mit der Lüftung wird auch die Lichtzufuhr gesteuert. Automatisierte Beschattung hilft, das Tageslicht optimal zu nutzen – blendfrei, mit sommerlichem Wärmeschutz. Das alles fördert die Leistungsfähigkeit der Mitarbeiter in einem Gebäude und schafft eine motivierende Arbeitsumgebung. Untersuchungen des Sentinel Haus Institutes zusammen mit dem TÜV Rheinland, Drees & Sommer und Schüco zeigen, wie durch die intelligente Steuerung der Luftqualität und Sonneneinstrahlung im Büro die Arbeitsgesundheit, die Motivation von Mitarbeitern und letztlich auch die Produktivität je Arbeitsplatz um mehrere tausend Euro jährlich gesteigert werden können. Das emotionale Thema Gesundheit und Wohlbefinden wertet die Immobilie positiv auf und bindet Mitarbeiter an das Unternehmen. Im Wettbewerb um qualifizierte Fachkräfte kann die Arbeitsplatzgesundheit zu einem wichtigen Argument werden. Die intelligente Gebäudehülle trägt dazu aktiv bei. Ähnliche Ergebnisse ließen sich natürlich mit individuell zu öffnenden Fenstern und von Hand zu bedienendem Sonnenschutz erreichen. Das erfordert jedoch eine zentrale Kontrolle durch das Gebäudemanagement – sind wirklich alle Fenster zum Abend oder bei Abwesenheit geschlossen? Vielfach fühlen sich die Nutzer öffentlicher oder teilöffentlicher Gebäude für diese Aufgaben nicht verantwortlich. Es entstehen Kosten für das Gebäudemanagement und Energieverluste. Dennoch ist es von Vorteil, wenn auch der Nutzer eines Raumes Lüftung und Beschattung nach seinen Bedürfnissen anpassen kann. Hybride Anlagen verbinden Selbstkontrolle und automatisierte Steuerung. Sie sind eine optimale Verbindung von Energieeffizienz, Luftqualität und Hoheit des individuellen Nutzers.

Schüco VentoTherm Twist: dezentrales, fensterintegriertes Lüftungssystem mit Zuluft, Abluft und Wärmerückgewinnung – kontrollierter, raumindividueller Luftaustausch, ohne das Fenster zu öffnen.

Mehr Gestaltungsmöglichkeiten

Häufig verlassen sich Planer heute noch auf zentrale Lüftungsanlagen, weil dezentralen Systemen ein höherer Wartungsaufwand wegen des Filterwechsels nachgesagt wird. Sie nehmen lieber den hohen Aufwand für die Planung und das Facility-Management des Gebäudes in Kauf. Denn die Kanalnetze müssen umfangreich konzipiert und später regelmäßig gewartet werden, neuerdings auch wegen der verschärften Richtlinien zur halbjährlichen Überprüfung der Brandschutzklappen nach DIN 13306 in Verbindung mit DIN 31051. Hinzu kommt der Aufwand für die Reinigung des Luftkanalnetzes. Zentrale Lüftungsanlagen sind zudem bei einer möglichen Umnutzung des Gebäudes nur schwer an die neue Raumaufteilung anzupassen. Dezentrale Lüftungssysteme mit intelligenter Steuerung bieten demgegenüber deutlich höhere Flexibilität. Sie können auch im Bestand nachgerüstet oder an eine veränderte Raumstruktur angepasst werden.

Das erhält die Gestaltungs- und Nutzungsoptionen, die gerade bei Verwaltungs- und öffentlichen Bauten immer wichtiger werden. Soll aus der Schule eine Betreuungseinrichtung werden, soll in der früheren Firmenzentrale ein WeWork-Space entstehen? Nicht nur Investoren fordern diese Flexibilität in der Nutzung. Bei intelligent gesteuerter dezentraler Lüftung steht der Neuaufteilung der Flächen kein starres Netz von Lüftungssträngen entgegen. Eine vernetzte Fassade übernimmt diese Funktionen unsichtbar, denn moderne Fenster integrieren alle relevanten Funktionen.

Mehr Werterhalt

Die intelligente Gebäudehülle erreicht eine dauerhafte Steigerung des Immobilienwertes durch angewandte Nachhaltigkeit in allen drei Dimensionen des Begriffes: Ökologisch durch die bessere Energiebilanz, ökonomisch durch die erhöhte Kosteneffizienz im Betrieb sowie die Flexibilität in der Nutzung des Gebäudes und sozial über die bessere Arbeitsplatzgesundheit. Soweit das große Ganze und die dauerhafte Investitionssicherheit. Aber auch sehr praktisch trägt die Vernetzung der Fenster mit einem Raumluft-Sensor dazu bei, Schimmelbildung zu verhindern. Die automatisierte Beschattung schützt vor Überhitzung der Räume und dem Ausbleichen der Inneneinrichtung. Und die Ausstattung mit hochwertigen Fenstern in modernem Design erhöht die wahrgenommene Wertigkeit des Gebäudes.

Mehr Zukunft

Es sind viele einzelne Argumente, die für eine intelligente Gebäudehülle sprechen. Letztlich geht es darum, auch die Fassade in das Konzept von Smart Building einzubinden. Wenn schon Licht und Verbrauchssteuerung, wenn Sicherheitstechnik und Brandschutz im Inneren ganzheitlich gesteuert werden, warum sollte dann die Fassade außen vor bleiben? Innovative Architekten und Planer haben längst das Potenzial der intelligenten Gebäudehülle erkannt. Schüco als einer der führenden Anbieter der Branche steht ihnen mit dem Konzept Building Skin Control zur Seite. Aus einem System heraus lassen sich Automatisierung, Bedienung und Wartung steuern – auf Wunsch sogar ganze Gebäudegruppen managen. In Zukunft wird die Fassade ein Gebäude nicht nur optisch in sein Umfeld einordnen, sondern auch die Grundlage dafür schaffen, dass das Gebäude eine eigenständige Rolle in einer smarten City übernehmen kann. Die Formel dafür: Internet of
Façades – IOF.

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Joachim Gau
Leiter Business Unit Smart Building

E-Mail:
info@schueco.com

Foto FC Bayern Campus: © Schüco International KG / Fotograf: Alexander Frank