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TECHNIK
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Fachbeitrag
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FASSADE 2/2017
stanten Zuluftvolumenstroms vorgesehen.
Darüber hinaus beinhaltet das Lüftungs-
konzept zusätzliche Quellluftauslässe. Eine
Flächenkühlung erfolgt zusätzlich mittels
einer Betonkernaktivierung. Zum Nachweis
der Funktionsfähigkeit des Fassaden-/Lüf-
tungskonzeptes wurde an der „Versuchs-
einrichtung für energetische und raum-
klimatische Untersuchungen – VERU“ am
Standort Holzkirchen des Fraunhofer IBP
ein Versuchsraum mit einer Mock-up-Fas-
sade im Maßstab 1:1 eingerichtet und unter
realen Witterungsbedingungen messtech-
nisch untersucht (Abb. 3). Der Einbau er-
folgte in die Südfassade des Versuchsgebäu-
des (Abb. 4 und Abb. 5).
Herangehensweise
Die Untersuchungen am technischen
Mock-up adressierten die bestimmungs-
gemäße Funktion der Abluftfassade. Hier-
bei sollen folgende Fragestellungen geklärt
werden:
– Bestimmung der Wärmeentzugsleistung
der Abluftfassade.
– Findet eine Rückströmung der erwärm-
ten Luft aus dem Zwischenraum Screen/
Verglasung in den dahinterliegenden
Büroraum statt?
– Bildet sich eine homogene Kolbenströ-
mung (von oben nach unten) zwischen
Screen undVerglasung aus?
– Welche raumseitigen Oberflächentem-
peraturen stellen sich am Screen ein
und welche Auswirkung hat dies auf das
thermische Raumklima?
Bewertungen hinsichtlich des Kunstlicht-
bedarfs, der Tageslichtversorgung und des
Blendverhaltens waren in diesem Projekt
nicht Teil der Untersuchungen, können aber
in technischen Mock-up-Tests typischer-
weise mitbetrachtet werden.
Die Messungen an der Mock-up-Fassade
fanden vom Oktober 2013 bis einschließ
lich Juni 2014 statt. Untersucht wurden
zwei unterschiedliche Verglasungsarten
sowie neun verschiedene Screenmuster.
Die dabei erzielten Messdaten sind für al-
le Planungsbeteiligten über einen gesicher-
ten Zugang zum Messwerterfassungssys-
tem Imedas einsehbar, das am Fraunhofer
IBP entwickelt wurde. Mit dieser Software
werden die Messdaten und die einzelnen
Regelungsparameter erfasst, über Web
browser können beispielsweise der Zugriff
auf die Datenbank, Auswerteoberflächen
und Prozessvisualisierung aufgerufen wer-
den. Weiterhin stehen dem Planungsteam
Videos der durchgeführten Nebelversu-
che, die Thermogramme der raumseitigen
Screenoberfläche und die tabellarische Zu-
sammenfassung der Messergebnisse zur
Verfügung.
Ergebnisse
Das wesentliche Ziel der Untersuchungen
war die Validierung der Systemparame-
ter der Abluftfassade, um die gewünschte
Funktionalität – eine Reduzierung der
raumseitigen Kühllast – bestmöglich si-
cherzustellen. Hierzu wurde zunächst die
Spaltbreite des unteren Abluftschlitzes am
Doppelboden zwischen Screen und Ver-
glasung optimiert. Ein wichtiger Parameter
ist der freie Querschnitt des oberen Nach-
strömspaltes, durch den die Abluft des
Büroraumes in den Zwischenraum Screen/
Verglasung gesaugt wird. Ist dieser zu groß-
zügig dimensioniert, findet eine Rückströ-
mung der solar erwärmten Luft in den da-
hinterliegenden Büroraum statt, wodurch
sich im Kühlfall der Energiebedarf er-
höht. Im Rahmen der Messungen an un-
terschiedlichen Screen-Materialien zeigte
sich, dass bei einer zu starken Perforation
des Textilgewebes die Abluft nicht mehr wie
gewünscht über den oberen Nachström-
spalt angesaugt wird. Stattdessen strömt sie
bereits zu einem großen Anteil durch den
unteren Bereich des Textils nach. Hierdurch
kommt es ebenfalls zu einer Rückströmung
der erwärmten Luft aus dem oberen Teil
der Abluftfassade in den Büroraum. Wei-
tere Optimierungspotenziale zeigen sich
durch die Verwendung von Screen-Mate-
rialien mit einer raumseitigen low-E-Be-
schichtung. Hierdurch reduziert sich die
Wärmeabstrahlung des Sonnenschutzes an
den Büroraum, was sich positiv auf das fas-
sadennahe Raumklima auswirkt. Durch Va-
riationen beim Abluftvolumenstrom bzw.
des Screenabstandes zur Fassade kann eine
weitere Optimierung des Gesamtsystems
bezüglich der Luftströmung im Zwischen-
raum Screen/Verglasung durchgeführt wer-
den. Zum Abschluss der Untersuchungen
wurde die final ausgewählte Zusammen-
setzung (Abstände, Luftvolumenströme
und Screenmaterial) im Versuchsstand ein-
Abb. 4: Außenansicht des Mock-ups.
Abb. 5: Innenansicht Mock-up-Fassade bei
vollständig geschlossenem Sonnenschutz-
Screen, mit Temperaturmessbaum für die
Komfortbewertung
Fraunhofer IBP (4)