Wie lassen Fenster mit Sonnenschutz bei starker Sonneneinstrahlung ausreichend Tageslicht in den dahinterliegenden Raum? Dieser Frage ging Dipl.-Ing. Christoph Riethmüller nach, der u.a. die Denkendorfer Zukunftswerkstatt der DITF – Deutschen Institute für Textil- und Faserforschung leitet.
Büroräume sind heutzutage meist durchgängig künstlich beleuchtet. Dabei steht seit Langem fest, dass sich Tageslicht positiv auf Gesundheit und Motivation auswirkt. Der geringere Stromverbrauch – und damit einhergehend eine Senkung der Energiekosten – ist ein weiterer Aspekt, der für die optimale Nutzung von Tageslicht spricht. Bei der Umsetzung von Tageslichtlösungen kommt dem Sonnenschutz eine wichtige Rolle zu. Er muss vor direkter Sonneneinstrahlung schützen und gleichzeitig Tageslicht in den Raum lenken, so dass keine elektrische Beleuchtung erforderlich ist. Welche Beschattungstextilien diese Anforderungen erfüllen, erforscht Dipl.-Ing. Christoph Riethmüller, der die Denkendorfer Zukunftswerkstatt der DITF – Deutschen Institute für Textil- und Faserforschung leitet.
Räume unterliegen unterschiedlichen Nutzungen. Büro- oder Laborräume benötigen andere Lichtverhältnisse als beispielsweise Geschäfts- oder aber Privaträume. Entscheidend sind zudem die Gegebenheiten vor Ort, um die Regeln des guten Lichts umzusetzen. In unseren Breiten strahlt an einem hellen, wolkenlosen Sommertag Licht mit bis zu 100.000 Lux Beleuchtungsstärke auf ein Gebäude ein.
Schwankende Beleuchtungsstärke
An geringfügig bewölkten Tagen werfen die Wolken das von der Erde reflektierte Licht wieder auf die Erde zurück. Dann kann es deutlich heller werden. Am Forschungskubus der DITF ergaben Messungen mit einem Sonnenverfolger beim Höchststand der Sonne eine Beleuchtungsstärke von mehr als 200.000 Lux. „Beim Wechsel von Wolken und Sonne entsteht eine hohe Dynamik. Das bedeutet, die Beleuchtungsstärke kann in Sekundenbruchteilen im Bereich zwischen wenigen 10.000 und bis zu 200.000 Lux schwanken“, erläutert Riethmüller. Zudem ist die durch den Tag-Nacht-Zyklus der Sonne entstehende Richtungsabhängigkeit oft problematisch. Der Raum soll sich nicht aufheizen, gleichzeitig sollen natürliches Tageslicht gleichmäßig verteilt und Blendung vermieden werden. Bisher fehlen Lösungsansätze auch in der Fachwelt. Hier setzte das Team um Riethmüller mit seinen Forschungsvorhaben an.
Auf den Cut-Off-Effekt kommt es an
Erste positive Ergebnisse stellte Riethmüller bei einer neu entwickelten Form von multiaxialen Textilstrukturen mit fein plissierten Geweben fest. Dicke, Farbe und Feinheit des Garns sorgen dafür, dass sich das einfallende Licht im richtigen Winkel, dem sog. Cut-off-Winkel, lenken und einstellen lässt. Geometrische Änderungen der Plissierungen sind somit in der Lage, das Licht zu lenken und zu verändern – so dass der Raum über ausreichend Tageslicht verfügt.
Den kompletten Artikel lesen Sie in der Septemberausgabe von sicht+sonnenschutz, die am 18. September 2020 erschienen ist.