Das auf der BAU 2007 als Prototyp präsentierte Konzept der Schüco E² Fassade wurde zu einem marktreifen System-baukasten entwickelt. In einer bislang beispiellos hoch integrierten Form verbindet diese Fassade die Kernfunktionen dezentrale Lüftung, (automatisierte) Öffnungselemente, Sonnenschutz und solare Energiegewinnung mit modernster Dünnschicht-Technologie zu einem ästhetischen Ganzen und folgt damit der programmatischen Zielsetzung, zugleich Energie zu sparen und zu gewinnen. Erste Objekte sind bereits in Bau, weitere in Planung.
Soviel ist unstrittig: Der Schlüssel zur Energieeffizienz eines Gebäudes liegt in der Fassade. Die Außenhülle eines Gebäudes ist verantwortlich für Lichteinfall und Lüftung und muss je nach Jahreszeit Kälte oder Wärme abwehren sowie Sonnenschutz für optimale Arbeitsbedingungen bieten. Gleichzeitig ist sie neben dem Dach die wesentliche Gebäudefläche, über die eine solare Energiegewinnung Sinn macht. Dieser "Technikwelt" der Fassade steht eine anspruchsvolle Gestaltungswelt gegenüber, die das Ideal einer hoch transparenten, großflächigen und durchgängig symmetrischen Fassadenstruktur anstrebt. Will man beide Welten ohne Kompromisse miteinander verbinden, so müssen Technikfunktionen weitgehend unsichtbar in die Systemtechnik für die Fassade integriert werden.
Vier Kernfunktionen integriert
Genau dies tut die Schüco E² Fassade, indem sie als erste einschalige hoch integrierte Systemfassade über intelligente Schnittstellenlösungen die Funktionen Lüftung (incl. Heizung und Kühlung), Öffnungselemente, Sonnenschutz und solare Energiegewinnung auf wirtschaftliche und ästhetische Weise miteinander verknüpft. Wesentlicher gestalterischer Kunstgriff ist dabei die versteckte Positionierung dezentraler Anlagentechnik für Lüftung sowie des Sonnenschutzes in den Bereich der Geschossübergänge. Auf diese Weise gelingt es auch bei einschaligen Fassaden, eine homogene, hoch transparente Fassadenansicht herzustellen, die ihre energetische, multifunktionale Leistungsfähigkeit mit Eleganz und konstruktiver Schlichtheit kaschiert.
Dezentrale Lüftungstechnik: Eine Frage der Planung
Das gestalterisch-technische Potenzial der Schüco E² Fassade will über eine systematische Planung erschlossen werden, die in der Entwurfsphase wichtige Detailfragen klärt. So sollte der Architekt zunächst die integrierte Lösung mit dezentraler Lüftung einem konventionellen Modell mit zentraler Lüftung in allen planungsrelevanten Punkten gegenüberstellen. Ein offensichtlicher Vorteil beim Einsatz der Schüco E² Fassade ergibt sich bereits aus der geringeren Höhe der Zwischendecken. Bei gleicher Geschosshöhe ergeben sich bei einem rund 110 m hohen Gebäude Raumeinsparungen, die drei vollen Geschossen entsprechen (siehe Grafik Abb. 1). Weiterhin vorteilhaft im Hinblick auf eine freie Planung ist der Wegfall von Schachtflächen für die Lüftungskanäle sowie der Verzicht auf kostspielige und Raum einnehmende Technikgeschosse, die ab einer bestimmten Gebäudehöhe zu integrieren sind. Die konzeptionelle Entscheidung für dezentrale Lüftungskonzepte im Rahmen der E² Fassadentechnik schafft folglich Gestaltungsfreiheit, erhöht das Flächenangebot und reduziert auf der Ebene der Projektab-wicklung die Reibungsfläche zwischen dem gestaltenden Architekten und dem Planer für die technische Gebäudeaus-stattung.
Eine zunehmend wichtigere Planungsgröße im Objektbau stellen die zu erwartenden Betriebskosten im Lebenszyklus einer Immobilie dar. Energie sparende Gebäudetechnik kann einen wichtigen Beitrag zur langfristigen Rentabilität des Objektes leisten - im Falle der dezentralen Lüftungstechnik sind gegenüber herkömmlicher Klimatisierung je nach Anlagenkonzept zwischen 20 und 30 Prozent Energiekosten-Einsparungen realisierbar (vgl. Grafik Abb. 2).
Öffnungselemente integriert und automatisiert
Die auf die Schüco E² Fassade adaptierten Öffnungselemente basieren auf dem bewährten Fassadensystem Schüco SFC 85 und bieten bei durchgängig schmalen 85 mm Profilansichtsbreite die Möglichkeit, geschosshohe Öffnungselemente mit Flügelgewichten bis zu 250 kg homogen in das Fassadenbild zu integrieren. An Bauarten stehen für die E² Fassade derzeit bereits Senk-Klapp-Fenster und Parallel-Ausstell-Fenster zur Verfügung - beide Varianten können wahlweise manuell oder elektromotorisch bedienbar ausgestattet werden (Abb. 5).
Dem Prinzip der "unsichtbaren Fassadentechnik" folgend, sind die Motorriegel für den Antrieb der Flügelrahmen vollständig in das Tragwerk integriert. In Verbindung mit dem busgesteuerten vollautomatisierten Fassadensystem kann über die angeschlossenen Öffnungselemente die Nachtauskühlung automatisiert werden.
Sonnenschutz mit Durchblick
Kleine Aluminiumlamellen mit einem nach innen konkaven und nach außen konvex gewölbten Querschnitt sind das äußerlich auffälligste Merkmal des flächenbündig in die Fassade integrierten "Hochleistungssonnenschutzes CTB" (Abb. 7). Die Behangführung ist in die Deckleisten der Fassadenprofile und der Sonnenschutzkasten verdeckt im Bauraum vor der Geschossdecke integriert. Der bei konventionellen Sonnenschutzlamellen zu verzeichnende Effekt einer gebrochenen optischen Wahrnehmung des Umfeldes entfällt zugunsten eines abgeschwächten Gesamtbildes. Direkte Sonneneinstrahlung wird ab einer Sonnenhöhe von 20° verhindert. Die Windstabilität, ein sehr wesentliches Nutzungskriterium im Hochbau, ist bei Windgeschwindigkeiten bis zu 30 m/sec gewährleistet, was Windgeschwindigkeiten jenseits der 100 km/h bzw. Windstärke 11 (= orkanartiger Sturm) entspricht.
Photovoltaik in Dünnschicht-Technologie
Eine wichtige Aufgabe im Rahmen der dualen Strategie des Energiesparens und -gewinnens übernimmt bei der Schüco E² Fassade die integrierte Photovoltaik (Abb. 8). Bei der Integration von Dünnschicht PV in die Fassade ist der geringere Temperaturkoeffizient der Dünnschichtmodule und die bessere Ausnutzung des diffusen Anteils der Solarstrahlung von besonderem Vorteil. Die PV-Module sind witterungsgeschützt eingebettet in ein Verbundglas, das als Außenscheibe eines Isolierglases flächenbündig in die Tragkonstruktion integriert ist. Energetisch erzielen die E² Module somit Wärmedämm-Eigenschaften, die denen hochwertiger Isoliergläser in vollem Umfang entsprechen (Ug-Wert bis 1,1 bei 8 mm SZR und Krypton-Füllung). Optisch bleibt durch die homogene Lochstruktur der Außenbezug zur Umwelt erhalten. Modulgrößen für die E² Energiefassade liegen frei wählbar zwischen 500 x 500 mm und maximal 2600 x 2200 mm Größe.
High Tech multifunktional
Durch deutlich reduzierten Primärenergieverbrauch in Verbin-dung mit solaren Energiegewinnen bietet die hoch integrierte Schüco E² Fassade Chancen für die Architektur von umweltverträglichen und langfristig wettbewerbsfähigen Gebäuden. In vollem Umfang können die energetischen und architekto-nischen Potenziale durch eine sorgfältige, ganzheitliche Planung erschlossen werden, die alle Kosten relevanten Faktoren im frühen Entwurfsstadium berücksichtigt. Mehrkosten für die dezentrale Lüftung der hoch integrierten Fassade gegenüber konventionellen Lösungen können durch geringere Rohbaukosten mitunter bereits in der Bauphase kompensiert werden. So erhält der Bauherr eine deutlich bessere, zukunftssichere Fassade zu vergleichbaren Investitionskosten, und der Gebäudebetreiber profitiert unmittelbar von den wirtschaftlichen Betriebskosten des Gebäudes. Aus ästhetischer Sicht entsteht eine ökologisch zeitgemäße Gebäudehülle, die ihre multifunktionale technische Leistungsfähigkeit hinter einem schlichten Fassadenbild mit maximalen architektonischen Freiheitsgraden verbirgt.
Produktinformationen für Architekten sind im Internet unter www.schueco.de abrufbar. Technische Fragen können an die Mailadresse e2fassade@schueco.com gerichtet werden.
Soviel ist unstrittig: Der Schlüssel zur Energieeffizienz eines Gebäudes liegt in der Fassade. Die Außenhülle eines Gebäudes ist verantwortlich für Lichteinfall und Lüftung und muss je nach Jahreszeit Kälte oder Wärme abwehren sowie Sonnenschutz für optimale Arbeitsbedingungen bieten. Gleichzeitig ist sie neben dem Dach die wesentliche Gebäudefläche, über die eine solare Energiegewinnung Sinn macht. Dieser "Technikwelt" der Fassade steht eine anspruchsvolle Gestaltungswelt gegenüber, die das Ideal einer hoch transparenten, großflächigen und durchgängig symmetrischen Fassadenstruktur anstrebt. Will man beide Welten ohne Kompromisse miteinander verbinden, so müssen Technikfunktionen weitgehend unsichtbar in die Systemtechnik für die Fassade integriert werden.
Vier Kernfunktionen integriert
Genau dies tut die Schüco E² Fassade, indem sie als erste einschalige hoch integrierte Systemfassade über intelligente Schnittstellenlösungen die Funktionen Lüftung (incl. Heizung und Kühlung), Öffnungselemente, Sonnenschutz und solare Energiegewinnung auf wirtschaftliche und ästhetische Weise miteinander verknüpft. Wesentlicher gestalterischer Kunstgriff ist dabei die versteckte Positionierung dezentraler Anlagentechnik für Lüftung sowie des Sonnenschutzes in den Bereich der Geschossübergänge. Auf diese Weise gelingt es auch bei einschaligen Fassaden, eine homogene, hoch transparente Fassadenansicht herzustellen, die ihre energetische, multifunktionale Leistungsfähigkeit mit Eleganz und konstruktiver Schlichtheit kaschiert.
Dezentrale Lüftungstechnik: Eine Frage der Planung
Das gestalterisch-technische Potenzial der Schüco E² Fassade will über eine systematische Planung erschlossen werden, die in der Entwurfsphase wichtige Detailfragen klärt. So sollte der Architekt zunächst die integrierte Lösung mit dezentraler Lüftung einem konventionellen Modell mit zentraler Lüftung in allen planungsrelevanten Punkten gegenüberstellen. Ein offensichtlicher Vorteil beim Einsatz der Schüco E² Fassade ergibt sich bereits aus der geringeren Höhe der Zwischendecken. Bei gleicher Geschosshöhe ergeben sich bei einem rund 110 m hohen Gebäude Raumeinsparungen, die drei vollen Geschossen entsprechen (siehe Grafik Abb. 1). Weiterhin vorteilhaft im Hinblick auf eine freie Planung ist der Wegfall von Schachtflächen für die Lüftungskanäle sowie der Verzicht auf kostspielige und Raum einnehmende Technikgeschosse, die ab einer bestimmten Gebäudehöhe zu integrieren sind. Die konzeptionelle Entscheidung für dezentrale Lüftungskonzepte im Rahmen der E² Fassadentechnik schafft folglich Gestaltungsfreiheit, erhöht das Flächenangebot und reduziert auf der Ebene der Projektab-wicklung die Reibungsfläche zwischen dem gestaltenden Architekten und dem Planer für die technische Gebäudeaus-stattung.
Eine zunehmend wichtigere Planungsgröße im Objektbau stellen die zu erwartenden Betriebskosten im Lebenszyklus einer Immobilie dar. Energie sparende Gebäudetechnik kann einen wichtigen Beitrag zur langfristigen Rentabilität des Objektes leisten - im Falle der dezentralen Lüftungstechnik sind gegenüber herkömmlicher Klimatisierung je nach Anlagenkonzept zwischen 20 und 30 Prozent Energiekosten-Einsparungen realisierbar (vgl. Grafik Abb. 2).
Öffnungselemente integriert und automatisiert
Die auf die Schüco E² Fassade adaptierten Öffnungselemente basieren auf dem bewährten Fassadensystem Schüco SFC 85 und bieten bei durchgängig schmalen 85 mm Profilansichtsbreite die Möglichkeit, geschosshohe Öffnungselemente mit Flügelgewichten bis zu 250 kg homogen in das Fassadenbild zu integrieren. An Bauarten stehen für die E² Fassade derzeit bereits Senk-Klapp-Fenster und Parallel-Ausstell-Fenster zur Verfügung - beide Varianten können wahlweise manuell oder elektromotorisch bedienbar ausgestattet werden (Abb. 5).
Dem Prinzip der "unsichtbaren Fassadentechnik" folgend, sind die Motorriegel für den Antrieb der Flügelrahmen vollständig in das Tragwerk integriert. In Verbindung mit dem busgesteuerten vollautomatisierten Fassadensystem kann über die angeschlossenen Öffnungselemente die Nachtauskühlung automatisiert werden.
Sonnenschutz mit Durchblick
Kleine Aluminiumlamellen mit einem nach innen konkaven und nach außen konvex gewölbten Querschnitt sind das äußerlich auffälligste Merkmal des flächenbündig in die Fassade integrierten "Hochleistungssonnenschutzes CTB" (Abb. 7). Die Behangführung ist in die Deckleisten der Fassadenprofile und der Sonnenschutzkasten verdeckt im Bauraum vor der Geschossdecke integriert. Der bei konventionellen Sonnenschutzlamellen zu verzeichnende Effekt einer gebrochenen optischen Wahrnehmung des Umfeldes entfällt zugunsten eines abgeschwächten Gesamtbildes. Direkte Sonneneinstrahlung wird ab einer Sonnenhöhe von 20° verhindert. Die Windstabilität, ein sehr wesentliches Nutzungskriterium im Hochbau, ist bei Windgeschwindigkeiten bis zu 30 m/sec gewährleistet, was Windgeschwindigkeiten jenseits der 100 km/h bzw. Windstärke 11 (= orkanartiger Sturm) entspricht.
Photovoltaik in Dünnschicht-Technologie
Eine wichtige Aufgabe im Rahmen der dualen Strategie des Energiesparens und -gewinnens übernimmt bei der Schüco E² Fassade die integrierte Photovoltaik (Abb. 8). Bei der Integration von Dünnschicht PV in die Fassade ist der geringere Temperaturkoeffizient der Dünnschichtmodule und die bessere Ausnutzung des diffusen Anteils der Solarstrahlung von besonderem Vorteil. Die PV-Module sind witterungsgeschützt eingebettet in ein Verbundglas, das als Außenscheibe eines Isolierglases flächenbündig in die Tragkonstruktion integriert ist. Energetisch erzielen die E² Module somit Wärmedämm-Eigenschaften, die denen hochwertiger Isoliergläser in vollem Umfang entsprechen (Ug-Wert bis 1,1 bei 8 mm SZR und Krypton-Füllung). Optisch bleibt durch die homogene Lochstruktur der Außenbezug zur Umwelt erhalten. Modulgrößen für die E² Energiefassade liegen frei wählbar zwischen 500 x 500 mm und maximal 2600 x 2200 mm Größe.
High Tech multifunktional
Durch deutlich reduzierten Primärenergieverbrauch in Verbin-dung mit solaren Energiegewinnen bietet die hoch integrierte Schüco E² Fassade Chancen für die Architektur von umweltverträglichen und langfristig wettbewerbsfähigen Gebäuden. In vollem Umfang können die energetischen und architekto-nischen Potenziale durch eine sorgfältige, ganzheitliche Planung erschlossen werden, die alle Kosten relevanten Faktoren im frühen Entwurfsstadium berücksichtigt. Mehrkosten für die dezentrale Lüftung der hoch integrierten Fassade gegenüber konventionellen Lösungen können durch geringere Rohbaukosten mitunter bereits in der Bauphase kompensiert werden. So erhält der Bauherr eine deutlich bessere, zukunftssichere Fassade zu vergleichbaren Investitionskosten, und der Gebäudebetreiber profitiert unmittelbar von den wirtschaftlichen Betriebskosten des Gebäudes. Aus ästhetischer Sicht entsteht eine ökologisch zeitgemäße Gebäudehülle, die ihre multifunktionale technische Leistungsfähigkeit hinter einem schlichten Fassadenbild mit maximalen architektonischen Freiheitsgraden verbirgt.
Produktinformationen für Architekten sind im Internet unter www.schueco.de abrufbar. Technische Fragen können an die Mailadresse e2fassade@schueco.com gerichtet werden.
