3. September 2021
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Natürlich klimatisiert über Nacht

Um die gesetzlichen Anforderungen an Wärmedämmung und Energieeffizienz zu erfüllen, setzen Architekten und Planer verstärkt auf dichte Gebäudehüllen und eine bestmögliche Nutzung der Gebäudewärme. Die Folge: Viele Gebäude müssen ganzjährig stark gekühlt werden – vor allem dann, wenn Menschen oder elektronische Geräte die Wärmelast im Inneren noch verstärken. Der Effekt der natürlichen Nachtauskühlung – auch passive Kühltechnik genannt – reduziert in diesem Zusammenhang den oftmals hohen Energiebedarf bei der Gebäudeklimatisierung. Das Prinzip ist recht einfach: Warme, abgestandene Luft wird nachts durch automatisiert gesteuerte Fensteröffnungen nach außen abgeführt. Kalte Luft strömt nach und kühlt die Wände ab, so dass diese tagsüber erneut Wärme aufnehmen können.

Die Außentemperatur liegt unter 0 Grad Celsius und dennoch muss ein Gebäude innen gekühlt werden: in der heutigen Zeit ein gängiges Szenario. Denn weil die Anforderungen an die wärmedämmenden Eigenschaften der Gebäudehülle ständig verschärft werden, wird immer luftdichter gebaut und das Innenraumklima klar vom Außenraum getrennt. Aus diesem Grund kann es leicht passieren, dass Gebäudenutzer, Beleuchtungselemente, Computer und andere elektronische Geräte das Innere eines Gebäudes so stark erhitzen, dass – zusätzlich zu Hitzeperioden zwischen Mai und September – selbst in Wintermonaten ein Kühlaufwand nötig wird. Oftmals wird hier auf energieintensive mechanische Kühlsysteme zurückgegriffen, die in puncto Energiebilanz und CO2-Ausstoß jedoch zunehmend in der Kritik stehen.

Mit Nachtluft kühlen und Energie einsparen

Als ressourcenschonende Alternative gilt in diesem Kontext das Prinzip der natürlichen Nachtauskühlung. WindowMaster bietet in diesem Kontext Antriebe und intelligente Steuerungssysteme an, die Fensteröffnungen voll automatisiert steuern und die kühle Nachtluft so gezielt zur Klimatisierung nutzen. Diese natürliche Kühltechnik eignet sich insbesondere für Bürogebäude oder Schulen, bei denen sich nachts niemand im Gebäude befindet, um Fenster zu öffnen. Das Prinzip: Abgestandene Luft wird durch zentral gesteuerte Fensteröffnungen aus dem Raum geleitet. Gleichzeitig strömt bedingt durch Wind und thermischen Auftrieb kalte, frische Luft von außen in das Gebäude nach und kühlt die Wände über einen Zeitraum von mehreren Stunden ab. So können sie tagsüber erneut Wärme absorbieren. Besonders effektiv ist dies im Zusammenhang mit Baustoffen, die eine hohe thermische Masse aufweisen. So nutzen sie tagsüber den Effekt der Strahlungskühlung und fungieren als natürliche Wärmesenke. Architekten und Planer können auf diese Weise den Einsatz mechanischer Kühlsysteme deutlich reduzieren oder ganz auf sie verzichten und in hohem Maße Energiekosten und den Ausstoß von umweltschädlichem CO2 reduzieren – wichtige Faktoren gerade in Hinblick auf Green Building-Zertifizierungen.

Produktivität steigern

Auch die Gebäudenutzer selbst profitieren von der natürlichen Nachtauskühlung. So starten Schüler oder Angestellte morgens mit einer angenehmen Temperatur und einer schadstofffreien Raumluft in den Tag. Ein wichtiger Faktor, denn das Temperaturempfinden und die allgemeine Raumluftqualität wirken sich nachweislich positiv auf die Produktivität und die Leistungsfähigkeit aus. Vor allem in den heißen Sommermonaten ist es daher wichtig, dass die Temperaturkurve im Gebäude nachts so weit wie möglich gesenkt wird, damit tagsüber Spielraum für einen erneuten Temperaturanstieg besteht. Die natürliche Nachtauskühlung entfaltet ihre ideale Wirkung dabei vor allem in gemäßigten Klimazonen wie in Deutschland, in denen es im Sommer tagsüber sehr heiß werden kann und die Temperaturen nachts fallen. Selbst in Tropennächten trägt die Nachtauskühlung insbesondere in Gebäuden, die andernfalls nachts ungelüftet bleiben würden, zu einer spürbaren Temperaturreduktion bei. Im Sinne eines ganzheitlichen Hitzeschutzes lassen sich auch Sonnenschutz- und Beschattungssysteme in die Steuerungseinheiten von WindowMaster integrieren.

Sicherheit als oberstes Gebot

Um sicherzustellen, dass die Nachtauskühlung zuverlässig funktioniert, werden die Fensterantriebe mit der Gebäudeleittechnik verknüpft und die Öffnungspositionen der Fenster kontinuierlich gemäß vorgegebener Parameter überprüft. Auf diese Weise schließen sich die Fenster beispielsweise bei Windböen oder Starkregen automatisiert und die Sicherheit und der Schutz des Gebäudes werden jederzeit gewährleistet. Um das Einbruchrisiko zu minimieren, sollten die Fensteröffnungen zudem möglichst hoch platziert werden – ein Faktor, auf den Versicherungen oftmals großen Wert legen. Auch können die Fensterantriebe im Einklang mit Jalousien gesteuert werden, die für Einbrecher eine weitere Hürde darstellen. Mögliche Quetschgefahren lassen sich reduzieren, indem intelligente Fensterantriebe zum Einsatz kommen, die mit einer druckempfindlichen Klemmschutzfunktion programmiert werden. Das Prinzip der natürlichen Nachtauskühlung bietet Architekten und Planern damit ein effektives Mittel zur nachhaltigen Gebäudeklimatisierung bei gleichzeitig hohem Sicherheitsstandard.

Das Prinzip der natürlichen Nachtauskühlung nutzt ganzjährig niedrige nächtliche Temperaturen zur Klimatisierung. Warme, abgestandene Luft wird durch automatisiert gesteuerte Fensteröffnungen nach außen abgeleitet, während kühle Luft nachströmt und die Wände abkühlt. Foto: WindowMaster

Automatisiert gesteuerte Fensterantriebe von WindowMaster ermöglichen die zuverlässige Nachtlüftung unter anderem von Schulen und Bürogebäuden. Die Nutzer profitieren von einer angenehmen Temperatur und einer schadstofffreien Raumluft. Foto: WindowMaster

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