Autor
Helmut F.O. Müller
Kurzfassung
Um eine Reduktion des Gesamtenergieverbrauches in Gebäuden zu erreichen und den Nutzerkomfort in Büroräumen zu erhöhen, müssen Tageslicht, Sonnenschutz und Kunstlicht optimal miteinander kombiniert werden.
Im Rahmen des Verbundprojektes „Licht in Büroräumen – Sonnenschutz – Vergleich innovativer Systeme“ wurden 6 neuartige Fassadentechnologien innerhalb einer südwest-orientierten Fassade des Institutsgebäudes installiert. Im Rahmen des Feldversuches können alle Systeme unter natürlichen Randbedingungen zeitgleich innerhalb eines Jahres verschattungsfrei getestet werden.
Beitrag
Aufgabenstellung
Im Rahmen des Verbundprojektes „Licht in Büroräumen – Sonnenschutz – Vergleich innovativer Systeme“ wurden 6 neuartige Fassadentechnologien innerhalb einer südwest-orientierten Fassade des Institutsgebäudes installiert. Im Rahmen des Feldversuches können alle Systeme unter natürlichen Randbedingungen zeitgleich innerhalb eines Jahres verschattungsfrei getestet werden.
Fassadensysteme Alle Fassadensysteme sollen bei effizientem thermischem Sonnenschutz gegen Raumüberhitzung bzw. hohe Kühllasten zugleich eine gute Tageslichtbeleuchtung sicherstellen. Im einzelnen werden folgende Systeme geprüft:
• Sonnenschutz mit konzentrierenden Hologrammen und Photovoltaik
• Lichtlenkglas im Oberlicht
• Referenzraum, Außenjalousie mit waagerechten Lamellen im Oberlichtbereich
• Winkelselektive Holographisch-optische Elemente
• Elektrochromes Glas
• Zweigeteilte unabhängig steuerbare Außenjalousie mit tageslichtoptimierten Lamellen
Die künstliche Beleuchtung erfolgt über drei Pendelleuchten (je 2*49 W) mit elektronischem Vorschaltgerät (1-10 V) und integriertem Lichtsensor. Die Steuerung der Jalousien und der Beleuchtung erfolgt über den Europäischen Installations Bus (EIB) in Abhängigkeit von der Außenbeleuchtungsstärke und der Beleuchtung der Arbeitsplätze. Die ELVIS-Software [1] ermöglicht eine nutzerspezifische Steuerung über ein visuelles Panel am PC.
Untersuchungsmethoden Innerhalb eines Jahreszyklussees werden in den vier Jahreszeiten Messungen bei klarem und bedecktem Himmel für jedes System durchgeführt. Dabei werden die folgenden Aspekte untersucht:
• Wetterbedingungen (Beleuchtungsstärken, Leuchtdichte und Sonnenstand)
• Lang- und Kurzzeitbeobachtungen von Tageslichtbedingungen
• Tageslichtverteilung und Beleuchtungsstärke an den Wänden, der Decke und Arbeitsebene
• Messung der Leuchtdichte der Messräume mit einer CCD-Kamera [2]
• Bidirektionale Messungen von neuen Lichtlenksystemen in Kooperation mit anderen Instituten zur Entwicklung von Modulen zur Lichtsimulation in Radiance [3]
• Solare Wärmegewinne der Fassadensysteme mit Hilfe von thermographischen Messungen und Untersuchung von Oberflächentemperaturen
• Nutzerverhalten und Nutzerzufriedenheit mit Hilfe von Befragungen bezüglich der Beleuchtungsqualität, Blendung und visuellem Komfort.
Erste Messergebnisse
Erste Messergebnisse zum Vergleich der Tageslichtbeleuchtung bei geschlossenem Sonnenschutz zeigen aufschlussreiche Unterschiede. Parallel zu den Beleuchtungsstärke- und Leuchtdichtemessungen werden Berechnungsverfahren weiterentwickelt und verifiziert. Erste Erbenisse zeigen eine gute Übereinstimmung. Die Berechnung des jährlichen Stromverbrauches für die Beleuchtung zeigt eine deutliche Abweichung vom Normrechnenverfahren (DIN 5034). Nutzerbefragungen parallel zu den Messungen haben gerade begonnen.
Literatur- bzw. Quellenhinweise:
[1] ELVIS – Software zur Visualisierung des Europäischen Installations Bus (EIB), www.it-gmbh.de
[2] TechnoTeam Bildverarbeitung GmbH, www.technoteam.de
[3] Greg Ward, Lawrence Berkeley National Laboratories, radsite.lbl.gov
Den gesamten illustrierten Beitrag können Sie hier als PDF-Datei einsehen.
© 2002 Prof. Dr.-Ing. Helmut F.O. Müller