Das Klima in Mittel-
und Nordeuropa (einige Regionen ausgenommen) bietet gute
Voraussetzungen für die passive Kühlung
mit natürlicher und mechanischer
Lüftung, weil auch während der heißesten
Sommertage die Nächte unter 20 °C abkühlen. Auch
der Einsatz eines Erdwärmetauschers
oder ein Luftbrunnen
kann die Außentemperatur absenken. Mit diesen Temperaturen
können bei richtigen Rahmenbedingungen die Wärmelasten
des Tages abgeführt werden.
Die wichtigsten Rahmenbedingungen sind:
- Begrenzung der Wärmelasten
- Kühllasten (Summe aus internen und externen Lasten)
- Speichermasse im Gebäudeinneren
(Massivbau) oder Materialien mit hohem thermischem
Speichervermögen (Phasenwechselmaterialien
- PCM)
- Ein auf die Nachtlüftung
abgestimmtes Lüftungskonzept
Da bei diesem Lüftungskonzept
die Wärme überwiegend nur in der Nacht
oder in den Morgenstunden abgeführt werden
kann, muss vor allem die Überwärmung
der Räume tagsüber vermieden werden. Dazu ist die Reduktion
der Wärmelasten auf ein möglichst geringen Wert eine
wichtige Voraussetzung (Passive
Gebäudekühlung). Ergibt die Summe aus
internen und externen Lasten max. 150 Wh/m²d,
so kann man davon ausgehen, dass diese Lasten durch eine Nachtlüftung
abgeführt werden können.
Neben einer
kontrollierten Wohnungslüftung (KWL) kann
auch mit einer natürlichen Nachtlüftung
ein Haus "gekühlt" werden. In beiden Fällen
sollte das Haus ein hohes thermisches Speichervermögen
(Massivbau, PCM-Material)
haben. |
Natürliche Nachtlüftung
Bei der natürlichen
Lüftung werden Lüftungsöffnungen
und Druckdifferenzen zwischen innen und außen benötigt.
Eine Thermik über mehrere Geschosse (z. B. Treppenhaus,
Wohngalerie) kann hilfreich sein. Der thermische Auftrieb
wird nur dann wirksam, wenn die Raumluft wärmer ist
als die Außenluft bzw. eine Druckdifferenz durch den
Windanfall erzeugt wird. Es können Luftwechselraten
von über 10 h-1 erreicht werden. Der große
Vorteil bei der natürlichen Lüftung liegt im ausreichender
Luftaustausch bei geringen Betriebskosten. Natürlich
müssen die Lüftungsöffnungen am Tage geschlossen
sein. |
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Bei der Nutzung
der Nachtlüftung zur Kühlung
sind folgende Dinge zu beachten:
- Eine hinreichende Außenluftqualität (Gerüche,
Schadstoffe, Feinstaub)
- Einbruchsschutz und Sicherheitsauflagen
- Brandschutz und -auflagen
- Witterungswechsel wie z. B. Schlagregen und Wind
- Lärmschutz und Akustik
Eine freie Nachtlüftung ausschließlich über die
Fenster ist daher in vielen Fällen nicht ausreichend machbar
oder wirksam.
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In
vielen Fällen ist es nicht oder nur schwer möglich,
Fenster von Hand zu betätigen, zu öffnen und zu
kippen. Neben der Steigerung des Bedienkomforts werden motorische
Fensterantriebe zur automatischen Öffnung
von Lüftungsfenstern und Oberlichtern
für die natürliche Gebäudelüftung
(z. B. Nachtlüftung. Wintergarten, Werkhallen)
eingesetzt. Sie übernehmen die Betätigung der Fenster
und das Bewegen der Fensterflügel, und das auch über
eine handliche Fernbedienung oder einen Schalter.
Motorische Antriebe gibt es in verschiedenen
Varianten. |
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Zahnstangenantriebe
mit VdS-Zulassung |
Quelle:
SIEGENIA-AUBI KG |
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Zahnstangenantriebe
sind im Gegensatz zu Kettenmotoren sehr druck- und knickstabil.
Diese Antriebe werden für das Bewegen von Dachfenstern
und Lichtkuppeln eingesetzt, diese Fensterarten zeichnen
sich zumeist durch ein hohes Eigengewicht aus. |
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Kettenantrieb |
Quelle:
SIEGENIA-AUBI KG |
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Der
Kettenantrieb kann für die Fensterarten
Drehkipp-, Drehfenster, Oberlichter, Kippflügel,
Dachfenster und Lichtkuppeln eingesetzt werden. Die
schlanke Optik und die geringen Abmessungen bedeuten
eine geringe optische Beeinträchtigung des Fenster
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Kippsicherung FKS 208
Sicherungspunkte
Stangenset
Kippsicherung FO 500 N
Fenstergriffschloss
Quelle: ABUS August Bremicker Söhne KG
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Besonders bei hohen Temperaturen werden gerne die Fenster und Balkon- bzw. Terrassentüren während der Nacht auf Kippstellung geöffnet, um mit der kühlen Nachtluft zu lüften.
Diese Nachtlüftung birgt besonders im Erdgeschoss und an schlecht einsehbaren Fenstern eine erhöhte Einbruchsgefahr.
Wenn also eine Lüftung über geöffnete Fenster erfolgen soll, weil eine Kontrollierte Wohnungslüftung (dezentral oder zentral) nicht vorhanden ist oder nicht gewünscht wird, dann muss eine Fenster- und Türsicherung so beschaffen sein, dass es auch bei einer Abwesenheit der Bewohner gegen Einbruch geischert ist. Hier gibt es verschiedene Möglichkeiten (Kippsicherung, Pilzkopfverriegelung, Außengitter).
 Abschließbare Fenstergriffe bieten nur einen Anwesenheitsschutz und können als Kindersicherung genutzt werden. Da diese Griffe aber nicht in die Mechanik des Fensters eingreifen, bieten sie keinen mechanischen Einbruchschutz.
Mit dem ABUS Sicherungssystem FKS 208 mit passendem Stangenset sind geschlossene
und gekippte Fenster und Terrassen- oder Balkontüren gesichert. Sobald der Fenstergriff betätigt wird, um das Fenster auf Kipp zu stellen oder zu schließen, ist das Fenster automatisch an bis zu vier Punkten durch die Fensterkippsicherung
verriegelt. Mit dem 3-Punkt Basis-Paket können Fenster bis 1 m Breite und 1,5 m Höhe gesichert werden. Bei größeren Maßen ist einweiterer Zusatzsicherungspunkt notwendig. Das ganze System funktioniert über den Griff. Die Verriegelung erfolgt über einen Druckzylinder,
das Öffnen aus der Verriegelung erfolgt mit einem Schlüssel. Verkrallende Riegel sorgen für einen statischen Druckwiderstand von über 1 Tonne je
Sicherungspunkt. Das Getriebe ist für links und rechts verwendbar.
Die Kippsicherung ABUS FO 500 N ist ein Fenstergriffschloss mit einem Sperrbügelverschluss zum Nachrüsten für nach innen zu öffnende Fenster und Terrassen- und Balkontüren. Diese Zusatzsicherung ersetzt den vorhandenen Fenstergriff und ist sowohl für
Fensterelemente links und rechts geeignet. Das Fensterschloss eignet sich für Fensterelemente mit Dreh und mit Dreh-Kippbeschlag. Durch einen integrierten Druckzylinder wird die Sicherung total verriegelt.
Ältere und neue Fenster und Fenstertüren sind nicht immer ausreichend gesichert. Fensterelemente ohne sichere Pilzkopfverriegelung lassen sich in wenigen Sekunden mit einem Schraubendreher von Einbrechern einfach überwinden. Mit dem Fenstergriff-Schloss ABUS FO 500 N wird bei dem Schließvorgang mit dem Griff des Schlosses der vorhandene Fensterbeschlag betätigt und zusätzlich ein massiver Schwenkriegel in den Schließkasten am Fensterrahmen geschoben.
Ein Sperrbügel auf der in der gekippten Stellung gewährleistet einen Anwesenheitsschutz. Beim Verlassen des Hauses oder der Wohnung müssen Sie das Fenster
jedoch aus der Kippstellung fest verschließen.
Fenstersicherheit - Die wichtigste Maßnahme gegen Einbrecher - ABUS August Bremicker Söhne KG
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Hafen-City-Fenster
Die Grundlage für die Hafen-City-Fenster (Schallschutzfenster) sind Kastenfenster. Bei dieser alten Fensterart sind mehrere Fenster hintereinander gesetzt oder mehrere Glasscheiben an einen Fensterflügel angebracht, um eine
zusätzliche Wärmedämmung durch den entstehenden Zwischenraum zu erreichen. Außerdem erreicht man mit den Kastenfenstern
einen besseren Schallschutz, weil die getrennten Rahmen und die zwei Glasflächen das Eindringen von Geräuschen oder Lärm deutlich absenken. Kastenfenster werden oft mit Doppelfenster oder Verbundfenster* verwecheselt.
* Verbundfenster sind eine spezielle Variante des Doppelfensters. Beim Verbundfenster sind
die beiden Flügelrahmen konstruktiv zu einem einzigen zusammengefügt worden. Zum Öffnen des Fensters muß nur noch einer der verbundenen Flügel geöffnet werden. |
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Lärmquellen |
Quelle: Eilenburger Fenstertechnik GmbH & Co. KG |
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Laborfoto der Messungen am "Hafen-City-Fenster" |
Quelle: Arnhold, LÄRMKONTOR GmbH, Menck Fenster GmbH |
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Bei den Beschäftigten in Büroräumen und den Nutzern von Wohnungen besteht immer noch
der ausdrückliche Wunsch, in den Räumen bei geöffnetem Fenster zu leben und nachts zu schlafen. Dieses Verhalten ändert
sich auch nicht, wenn die Lärmbelastung steigt. Der Anteil derjenigen, die das Fenster schließen, steigt also nicht in gleichem Maße wie die Lärmbelastung. Hier bietet sich
besonders das Hafen-City-Fenster an, dass bei einer freien bzw. natürlichen Lüftung (z. B.
Nachtlüftung, Berliner Lüftung) oder Abluft- bzw. Fortluftanlagen für einen passiven Schallschutz eingesetzt werden kann.
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Für Gebäude in der Hamburger "HafenCity"
wurde die Variante des Kastenfensters optimiert. Hier wird die Fensterfläche beider Fensterebenen geteilt und jeweils eine
zum Lüften vorgesehene "Klappe" realisiert. Diese Klappen sind vertikal versetzt, das heißt, in der inneren Ebene ist
zum Beispiel die Klappe am unteren Rand, in der äußeren Ebene am oberen Rand des Fensters
vorgesehen. Zusammen mit absorbierenden Materialien und Öffnungsbegrenzern ermöglicht diese Maßnahme
SchalldämmMaße von mindestens 20 dB bis zu 30 dB. Die Vorteile des Kastenfensters liegen
darin, dass diese die Fassade optisch nicht beeinflussen und dass alle Schallschutzmaßnahmen "innerhalb" des Fensters untergebracht sind. Es gibt somit keine
Beeinträchtigung des Wohnraums durch absorbierende Stürze oder Laibungen. Hierzu wurde das Hafen-City-Fenster als fertiges Bauteil
entwickelt, das vormontiert geliefert und kann einfach vor Ort eingebaut werden.
Bei den teilgeöffneten Fenstern (Kippstellung) wird der mit der einströmenden Außenluft eingetragene
Schall bzw. die Geräusche durch spezielle Schallabsorber reduziert.
Die Schallschutzfenster haben Schallschutzverglasungen und sind in mehreren Varianten erhältlich. Das Prinzip
beruht auf zwei Fensterebenen, die versetzt geöffnet werden können. Die teilgekippten Fensterflügel sind je
nach Konstruktionsvariante vertikal und bei Bedarf zusätzlich horizontal versetzt. Im geschlossenen Zustand haben die Fenster einen
U-Wert bis Uw (window) 0,4 W/(m²K). |
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Hafen-City-Fenster
Quelle: Eilenburger Fenstertechnik GmbH & Co. KG
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Hält doppelt besser? Das Kastenfenster - Thorben Frahm, Redakteur www.Daemmen-Und-Sanieren.de
Hafencity-Fenster - Effektive Lösungen für Schallschutz bei teilgeöffnetem Fenster - Eilenburger Fenstertechnik GmbH & Co. KG
Der "Hamburger Weg" - Schallschutz bei teilgeöffnetem Fenstern - HafenCity Hamburg GmbH
Kennen Sie die unterschiedlichen Fenstertypen? - Harald Rupp Hausbautipps24.de |
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Mechanische Nachtkühlung
Neben einer natürlichen
Nachtlüftung kann auch mit einer kontrollierten
Wohnungslüftung (KWL) ein Haus "gekühlt"
werden. In beiden Fällen sollte das Haus ein hohem
thermischem Speichervermögen (Massivbau, PCM-Material)
haben.
Wenn im Sommer die Außenluft
über einen Erdwärmetauscher oder
Luftbrunnen leicht abgekühlt oder direkt
von Außen zur Nachtkühlung
(Free
Cooling) verwendet werden soll, dann darf
sie nicht durch den WRG-Wärmetauscher
geleitet werden. Um das zu erreichen, wird ein Bypass
eingesetzt. Über eine Umschaltklappe
mit Stellmotor wird entweder die Ab-/Fortluft
oder die Außen-/Zuluft am Wärmetausche
vorbeigeführt.
Der Bypass kann manuell von Hand
oder automatisch durch eine Bypass-Regelung
(Steuerplatine, Temperaturfühler in der Ab- und Außenluft)
auf den Stellmotor betrieben werden. Außerdem
ist es sinnvoll, den Volumenstrom zu erhöhen
(>3 h-1), damit der Kühleffekt
verbessert wird.
Die Reinigung der Luft erfolgt
über einen zusätzlichen Filter
(möglichst Pollenfilter) im Bypass. |
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| Sommerbetrieb |
| Quelle:
Vaillant GmbH |
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| Winterbetrieb |
| Quelle:
Vaillant GmbH |
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Bypass-Regelung |
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Luftqualitätssteuerung
- Fensterlüftung |
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| Mit
der MSR Luftqualitätssteuerung
öffnen sich VELUX Elektro- und Solarfenster
bedarfsgerecht automatisch. |
Quelle:
VELUX Deutschland GmbH |
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Auch
ohne eine mechanische Lüftungsanlage
ist ein regelmäßiger automatischer
Luftaustausch in Wohn-, Geschäfts-
und Gewerbebereichen durch die Sensorkombination
von Luftfeuchte- und VOC-Sensor
in Verbindung mit VELUX Elektro- und Solarfenstern
(Automatikfenster) möglich.
Die MSR
Luftqualitätssteuerung
(Luftqualitätsregler) steuert die Fensteröffnung
bedarfsgerecht. |
Ein
Sensor misst die Luftfeuchtigkeit
und ein zweiter Sensor misst die Schadstoffkonzentration,
die sogenannten VOCs (Volatile
Organic Compounds), die flüchtigen
organischen Verbindungen in der Luft, in
Wohnräumen. Wenn die Grenzwerte
überschritten sind, werden die Fenster
kabellos per Funk geöffnet.
So können Schadstoffe oder feuchte
Luft gegen trockene, frische Luft ausgetauscht
werden. Dabei ist die Lüftungsempfindlichkeit
individuell einstellbar. Ein Regensensor
am Fenster verhindert, dass sich diese bei
Niederschlag öffnen und ein zusätzlich
integrierter Temperatursensor
schließt die Fenster, wenn die Raumtemperatur
unter 16 °C fällt. |
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| Korrelation
CO2 - VOC (Aufzeichnung während
einer Besprechung) |
Quelle:
MSR-Electronic-GmbH |
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VOC-Sensor |
Beim
dem Metalloxid Halbleiter Sensor wird die
elektrische Leitfähigkeit des nanokristallinen
Metalloxids gemessen, welches auf einen
beheizbaren Substrat aufgebracht ist. Die
typische Betriebstemperatur liegt bei 300
- 400 °C. Die Dotierung des Metalloxids
mit Edelmetallen bewirkt eine positive Empfindlichkeit
gegenüber brennbaren Gasen wie VOCs,
Kohlenmonoxid und Erdgas. Die Dotierung
erlaubt die Anpassung an die Bedürfnisse
der Messaufgabe. VOCs werden an der Sensoroberfläche
teilweise oder vollständig durch den
Sauerstoff des Metalloxids verbrannt. Die
bei diesem Prozess im Halbleiter freigesetzten
Elektronen führen zu einer Erhöhung
der elektrischen Leitfähigkeit. Nach
dem Ende des Verbrennungsprozesses kehrt
das Metalloxid durch den Einbau von Luftsauerstoff
in seinen Ausgangszustand zurück, wobei
die Leitfähigkeit wieder den Ausgangswert
annimmt. Die Änderung der der Leitfähigkeit
wird über den integrierten Microcontroller
ausgewertet und als Standard Signal ausgegeben. |
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Typische
Raumluftverschmutzer (VOCs und andere) |
Quelle:
MSR-Electronic-GmbH |
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... aber  |
Hohe
Temperaturdifferenzen zwischen innen und
außen sollten vermieden werden. Wichtig ist
nicht die absolute Temperatur im Raum, sondern der Temperaturunterschied
zum Aufenthalt im Freien. Die Differenz zwischen der Außen-
und Innentemperatur sollte also nicht zu groß gewählt
werden, da sonst Erkältungsgefahr besteht.
Hier lautet die Empfehlung: maximaler Temperaturunterschied von
6 K (°C). So sollte z. B. bei einer Außentemperatur von
32 °C die Raumtemperatur nicht tiefer als 26 °C eingestellt
werden. Wird diese Regel angewendet, kann sich der menschliche Organismus
regeneriert und erholt sich nach einem heißen Sommertag schneller.
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Erkältung
im Sommer und die "Sommergrippe" sind
keine Seltenheit. Die Auskühlung der Schleimhäute durch
Klimaanlagen, Zugluft und eisgekühlte Getränke schwächen
das Immunsystem. 20 Prozent aller Grippeinfektionen
treten nicht im Herbst oder Winter, sondern zur warmen Jahreszeit
auf. |
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| Qua'a
Empfangshalle |
| Quelle:
lrz-muenchen.de |
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Auch
in Südeuropa und im Orient sind diese Techniken
schon seit Jahrhunderten bekannt. |
Der
„Qua’a“ ist ein zentraler
Raum im Obergeschoss, der dem Gästeempfang dient.
Traditionell setzt er sich aus drei ineinander übergehenden
Räumen zusammen: Einem geschlossenen, höher
gelegenen Nischen, den Iwanen. Dieses Raumsystem bildet
einen geschlossenen Kreislauf für die zirkulierende
Luft, die im Innenhof durch den Springbrunnen weiter
abgekühlt wird. Die heißer werdende Luft
steigt in einem hohen Turm, dem „Shuksheika“,
auf und kann dort über Lüftungsklappen, den
„Mashrabiya“, austreten. Im Winter können
die Öffnungen geschlossen werden, um die warme
Luft im Innenbereich zu halten.
Quelle: ARCHITEKT
HASSAN FATHY - lrz-muenchen.de |
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