Kirchberg (pm) – Folgt man den Simulationen des Deutschen Wetterdienstes für die nächsten 30 Jahre, wird klar: Um eine Überhitzung in Innenräumen zu verhindern, muss ganzheitlicher gedacht werden. Sonnenschutzgläser sind Teil der Lösung und sollten von Anfang an richtig mitgeplant werden. Denn Sonnenenergie im Sommer erst durch die Scheibe ins Gebäude zu lassen und die Räume dann mit energieintensivsten Klimaanlagen wieder zu kühlen, ergibt wenig Sinn.
Moderne Isoliergläser minimieren den Wärmetransport in beide Richtungen – von innen nach außen ebenso wie von außen nach innen. Strahlungsenergie gelangt allerdings weiterhin durch das Glas in das Gebäude hinein. Im Winter ist das ein Vorteil, denn es spart Heizenergie. Im Sommer dagegen kann der hohe Energieeintrag zur Herausforderung werden: Ohne Verschattung können sich Räume hinter großen Glasflächen spürbar aufheizen – nicht selten auf Werte nahe 30 Grad Celsius oder darüber. Für Hannes Spiß, Geschäftsführer der Isolar Glas Beratung und Vorstandsmitglied im Bundesverband Flachglas, kommen derzeit mehrere Entwicklungen zusammen: wiederkehrende Hitzesommer, steigende Energiekosten, ein wachsendes Nachhaltigkeitsbewusstsein und strengere normative Anforderungen. In der Summe ergibt sich daraus eine Art kritischer Wendepunkt in der Bewertung aller Baustoffe – und damit auch von Glas: „Die Frage nach dem Wärmeverlust an Verglasungen ist nicht falsch – aber sie greift zu kurz. Neu ist sie nicht; mit dem gestiegenen Bewusstsein stellt sie sich heute aber sehr viel häufiger. Und sie ist komplexer geworden: Wärmeverlust im Winter und Überhitzung im Sommer, dazu höhere Anforderungen, neue Analysetechniken und andere Baustoffe – das lässt sich nur noch ganzheitlich beantworten.“
Was steckt dahinter? Der Unterschied zwischen Außen- und Innentemperatur verändert sich durch den Klimawandel – und genau diese Temperaturdifferenz muss eine Verglasung zu jeder Jahreszeit ausgleichen. Hannes Spiß erklärt: „Früher war vor allem der Winter maßgeblich: draußen Frost, drinnen rund 20 Grad – die Verglasung musste also eine große Differenz überbrücken, während im Sommer vergleichsweise moderate Temperaturen herrschten. Dieses Verhältnis verschiebt sich zusehends.“ Die Entwicklung lässt sich in Zahlen fassen: Die Zahl der heißen Tage mit über 30 Grad hat sich in Deutschland von durchschnittlich rund vier pro Jahr in den 1950er-Jahren auf zuletzt über zwölf pro Jahr (Zeitraum 2016–2025) mehr als verdreifacht; die mittlere Jahrestemperatur ist seit 1881 um etwa 1,9 Grad gestiegen. Für Verglasungen bedeutet das: Beide Belastungsfälle werden zunehmend ähnlich stark.
Im Zuge der Klimaerwärmung kommt es zu einer Verschiebung des Temperaturverhältnisses zwischen Innen- und Außenräumen. Während der Temperaturunterschied am Glas früher vorwiegend im Winter etwa 20 Grad betrug – typischerweise 0 Grad Außentemperatur bei 20 Grad Innentemperatur –, tritt eine vergleichbare Differenz von rund 20 Grad heute zunehmend auch im Sommer auf, etwa bei 40 Grad Außentemperatur und 20 Grad Innentemperatur. Winter- und Sommerbelastung nähern sich damit in ihrer Größenordnung an. Die U-Werte, die die Wärmedämmung von Isoliergläsern beschreiben, sind grundsätzlich weiterhin ausreichend. Gleichzeitig kann eine hohe solare Einstrahlung den Kühlenergiebedarf eines Gebäudes deutlich erhöhen und ihn in einzelnen Fällen in die Größenordnung des Heizenergiebedarfs bringen oder darüber hinausführen. Daraus ergibt sich die Notwendigkeit, Architektur, Baustoffe und insbesondere Verglasungen erneut im Hinblick auf sommerlichen Wärmeschutz und Gesamtenergiebedarf zu bewerten.
Drei bautechnische Herangehensweisen
Sonnenschutzgläser lassen sich über zwei Kenngrößen beschreiben: den g-Wert (Gesamtenergiedurchlassgrad), also den Anteil der Sonnenenergie, der durch die Scheibe ins Gebäude gelangt, und die Lichttransmission, den Anteil des durchgelassenen Tageslichts. Aus dem Verhältnis der beiden ergibt sich die Selektivität. Sie stößt allerdings an physikalische Grenzen: Je niedriger der Gesamtenergiedurchlassgrad, desto weniger Tageslicht kommt in der Regel ebenfalls durch. Etwas vereinfacht gibt es bautechnisch drei Wege, wie sich der Hitzeschutz durch die Verglasung steuern lässt. Erstens: kleine Fenster. Allerdings mit dem doppelten Nachteil, dass es im Gebäude dunkel ist und trotzdem noch Hitze hereinkommt. Zweitens: große Verglasungen mit einem stark filternden, hochselektiven Sonnenschutzglas mit niedrigem g-Wert – ein Kompromiss zwischen möglichst hellen Räumen und dem Schutz gegen Überhitzung. Und drittens: große Verglasungen mit einem leichter filternden Sonnenschutzglas, also mit höherem g-Wert und höherer Lichttransmission, dafür aber mit einer zusätzlichen außenliegenden Verschattung, vertikal oder horizontal. „Die horizontale Abschattung, zum Beispiel ein Vordach, kann meiner Ansicht nach eine sehr gute Lösung sein, wenn sie architektonisch möglich ist“, sagt Hannes Spiß. Sie lässt die Strahlung bei tiefstehender Wintersonne herein und schirmt sie im Sommer, wenn die Sonne hoch am Himmel steht, schon vor dem Glas ab. Ein auskragendes Vordach kann die Fassade zudem in regnerischen Zeiten trockener halten. Klar ist aber: Ohne Hitzeschutz wird es zunehmend schwieriger, das Raumklima zu managen. Dabei gibt es nicht die eine Antwort – auch einfach weniger Glas und mehr Wand trägt nicht zwangsläufig zum Wohlbefinden bei. Die Bandbreite an Sonnenschutzmaßnahmen ist groß: von beweglichen Jalousien über starre Lamellen, horizontal wie vertikal, bis hin zum auskragenden Vordach.
Energie versus Licht: g-Wert versus Selektivität
Bleibt die Frage, wie sich der Energieeintrag eines Sonnenschutzglases begrenzen lässt, ohne dass die Menschen im Dunkeln sitzen. Dazu lohnt ein Blick darauf, woraus die Sonnenstrahlung besteht: Rund die Hälfte ihrer Energie entfällt auf das sichtbare Licht; der übrige (für uns nicht sichtbare Teile) verteilt sich auf ultraviolette und überwiegend infrarote Strahlung. Für die Aufheizung von Räumen hinter verglasten Flächen ist vor allem der infrarote Anteil verantwortlich. Genau ihn spiegelt beziehungsweise blockt ein Sonnenschutzglas über seine Beschichtung zu großen Teilen, während das sichtbare Licht weitgehend passieren kann. „Diese Filterung nehmen die Menschen im Raum kaum wahr; die Einbußen beim Tageslicht fallen deutlich geringer aus als oft angenommen“, sagt Spiß. Wichtig ist dabei der Zusammenhang: Ist der infrarote Anteil einmal weitgehend ausgefiltert und soll der Energieeintrag noch weiter sinken, geht das nur, indem auch die Transmission des sichtbaren Lichts reduziert wird – und dann wird es im Raum etwas dunkler.
Entscheidend ist dabei nicht ein einzelner Wert, sondern der Gesamtenergieeintrag über die gesamte Fläche – und damit auch das Verhältnis von Fenster- zu Wandfläche (Wall-to-Window-Ratio). In Gebäuden mit hohem Verglasungsanteil sind g-Werte zwischen 0,2 und 0,3 heute bereits Standard; bei den daraus resultierenden Lichttransmissionswerten von etwa 40 bis 60 Prozent fühlen sich die Nutzer nach wie vor wohl. Kleinere Fenster – selbst mit geringer Sonnenschutzwirkung – bringen lokal zwar etwas mehr Licht, sorgen aber weder für eine gleichmäßige Ausleuchtung des Raums noch für ein hohes Wohlbefinden. Wichtig ist außerdem ein weit verbreitetes Missverständnis klarzustellen: Der g-Wert ist nicht mit der Lichtdurchlässigkeit gleichzusetzen. Ein Dreifach-Isolierglas für Passivhäuser hat zwar häufig einen g-Wert von rund 0,6 – dieser beschreibt aber den Anteil der durchgelassenen Sonnenenergie, nicht den des Tageslichts. Wie viel Licht tatsächlich in den Raum gelangt, gibt allein die Lichttransmission an.
Für Spiß kommt es dabei nicht auf eine Rangordnung der Kennwerte an – im richtigen Kontext sind alle relevant: „Der g-Wert allein reicht für eine Bewertung nicht aus, ebenso wenig die Lichttransmission allein. Entscheidend ist ihr Zusammenspiel, die Selektivität.“ Sie setzt die Lichtdurchlässigkeit ins Verhältnis zum Gesamtenergiedurchlassgrad: Je höher die Selektivität, desto mehr Tageslicht bei gleichzeitig geringerem Wärmeeintrag – und desto besser für hitzegefährdete Gebäude. Moderne Sonnenschutzgläser erreichen hier Selektivitäten von rund 2 und verbinden so eine gute Tageslichtnutzung mit wirksamem Hitzeschutz.
Paradigmenwechsel für Architekten und Planer
Für Architekten und Planer bedeutet das einen Paradigmenwechsel. Die Kriterien für die Wahl einer Verglasung bestehen aus einem Zusammenspiel von Nutzerkomfort, Gesamtenergiebedarf und dem CO₂-Abdruck über die gesamte Lebensdauer. Sonnenschutz und Selektivität sind dabei nicht neu – sie sind in den einschlägigen deutschen Baunormen bereits berücksichtigt. Die eigentliche Herausforderung liegt in der Praxis: Gerade beim Privathausbau werden diese Aspekte nicht immer so gründlich und ausführlich analysiert und berechnet, weil das zunächst Mehrkosten in der Planung bedeutet – auch wenn es sich langfristig auszahlen kann. Hinzu kommt, dass die Voraussetzungen für eine detaillierte Planung nur zum Teil gegeben sind: Bei großen Projekten wie Hochhäusern werden Sonnenstand und Lichteinfall durchgängig berechnet und liefern eine gute Datenbasis. Bei kleineren Gebäuden ist das meist zu aufwendig und zu teuer. Und standardisierte Lösungen helfen nur bedingt weiter – denn jeder Standort, jede Umgebung, jedes Baumaterial ist anders.
„So einfach die Frage klingt, so vielschichtig ist die Antwort“, fasst Hannes Spiß zusammen. „Die eine, pauschale Lösung gibt es nicht. Viele Faktoren kommen hier zusammen: die Ausrichtung und Neigung von Gebäude und Verglasungsflächen zur Sonne, der Verglasungsanteil der Fassade, die Auswahl des Glases und seine Selektivität, eine möglichst außenliegende Verschattung, die Speichermasse der Bauteile und nicht zuletzt die Möglichkeit zur nächtlichen Auskühlung. Eine Beton- oder Ziegelwand puffert Wärme anders als eine Wand in Holzständerbauweise. Entscheidend ist deshalb, die Aufgabe überhaupt als solche zu erkennen und ganzheitlich anzugehen.“ Ein möglicher Ansatzpunkt sei, große Verglasungen von vornherein so einzuplanen, dass gar nicht erst unnötig gekühlt werden muss – etwa durch passive Abschattung. „Werden alle Faktoren einbezogen, kann daraus ein intelligentes Gebäudekonzept entstehen. Ein Patentrezept dafür gibt es aber nicht.“
Hitzeschutz mit modernen Sonnenschutzgläsern
Die ISOLAR® SOLARLUX®-Sonnenschutzgläser beispielsweise sind darauf ausgelegt, hohe Transparenz, wirksamen Sonnenschutz und geringe Energieverluste miteinander zu verbinden. Sie erreichen hohe Selektivitäten und ermöglichen so eine gute Tageslichtnutzung bei zugleich wirksamem Hitzeschutz. Werden solche Gläser von Anfang an mit einer möglichst horizontalen Verschattung geplant und auf die Bauweise des Objekts abgestimmt, lassen sich Gebäude gestalten, die auch für künftige Sommer gerüstet sind. „Glas ist in dieser Diskussion nicht das Problem, sondern ein wesentlicher Teil der Lösung“, sagt Hannes Spiß. „Die Möglichkeiten, hitzesicher zu bauen, haben wir längst – wir müssen sie nur konsequent von Anfang an mitdenken.“
Quelle: ISOLAR GLAS Beratung GmbH