Beschreibung

Durch die Forderung nach ästhetisch ansprechenden, möglichst transparenten und zugleich energiesparenden Gebäudehüllen bekommen Doppelfassaden einen immer größer werdenden Stellenwert. Gerade im Hochhausbau entstehen so große hohe Fassadenflächen, die mit den unterschiedlichsten Lüftungskonzepten ausgeführt werden. Daneben sind auch Systeme mit in die Fassade integrierten Photovoltaikelementen auf dem Markt, die bei einem Transparenzgrad von ca. 10 Prozent für das menschliche Auge wie gedämpftes Tageslicht wirken.

Doppelfassaden aus Glas sind zum einen lichttransparent, zum anderen kommt es durch die zweite Verglasung zu einer Reduktion des Heizenergiebedarfs. Durch die zusätzlich vorhandene zweite Verglasung entsteht ein belüfteter Zwischenraum, der durch die einfallende Sonnenstrahlung erwärmt wird und so die Wärmeverluste im Winter reduziert. In der Sommerperiode führt dies aber, insbesondere bei freier Lüftung über den Fassadenzwischenraum, zu einer zusätzlichen thermischen Belastung des Innenraumes. Diese Tatsache führt selbst unter deutschen Klimaverhältnissen zum zunehmenden Einsatz von Kälte- und Klimaanlagen, deren Energieverbrauch steigende Betriebskosten und Umweltbelastung zur Folge hat. Sonnenschutzeinrichtungen im Außen-, Innen- oder Scheibenzwischenraum sowie in durchströmten Fassadenkonstruktionen reduzieren den Eintrag der kurzwelligen Solarstrahlung, erzeugen jedoch thermische Lasten durch Absorption am Sonnenschutz/Verglasung, mit anschließender sekundärer Wärmeabgabe nach beiden Seiten.

Allerdings sind Pauschalaussagen über die thermische Wirkung von Doppelfassaden nur in begrenztem Maß möglich. Zum jetzigen Zeitpunkt besteht zum Teil Planungsunsicherheit bezüglich der Luftbewegung und den Wärmeübergängen in Doppelfassadensystemen.

Um den thermischen Eintrag in den Innenraum zu bestimmen, soll die vorliegende Forschungsarbeit Aufschluss über das Strömungsverhalten und die dazugehörigen Wärmeübergänge in durchströmten Fassadenkonstruktionen geben. Um die Entwicklung weiterer Fassaden- und Sonnenschutzsysteme zu beschleunigen, soll aus den Untersuchungsergebnissen eine Planungssoftware entwickelt werden. Die messtechnischen strömungstechnischen Untersuchungen im Labor basieren dabei hauptsächlich auf dem Strömungsmessverfahren Particle image velocimetry (PIV-System).