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  Grundlegende Annahmen zur Berechnung der Kennwerte für das FVLR-Energielabel
 

Das „FVLR – Energielabel“ für Dachoberlichter gleicht dem Label, das hinlänglich von weißer Ware bekannt ist. Das Energielabel erfüllt bereits jetzt die Anforderungen vergleichbarer Label gemäß Mandat M/495 (Öko-Design-Richtlinie), obwohl es dahingehend noch keine Anforderung für Dachoberlichter gibt.

FVLR-Muster-Energielabel
Musterabbildung des neuen FVLR-Energielabels für Lichtkuppeln und Lichtbänder


Grundlagen
Die Berechnung basiert auf dem Verfahren der ISO / DIS 18292. Dabei wird der bauteilbezogene Energiebedarf für den Heiz- und den Kühlfall ermittelt. Teil des Verfahrens ist ein nachfolgend festgelegtes Bezugsgebäude, das nach dem Verfahren der DIN V 18599:2011-12 berechnet wird.

Festlegungen für die Berechnung des Bezugsgebäudes
Als Klima wurde das EnEV-Referenzklima für Potsdam gewählt. Das Bezugsge-bäude wurde mit Referenztechnologie gemäß EnEV 2016 ausgestattet. Eine Infiltration geht nicht in die Bewertung analog der ISO / DIS 18292 ein. Beim Bezugsgebäude wurde diese gemäß den Standardwerten angesetzt.
Dem Bezugsgebäude wurde das Nutzungsprofil 22.2 „Gewerbliche und industrielle Hallen – mittelschwere Arbeit, überwiegend stehende Tätigkeit“ gemäß DIN V 18599-10: 2011-12 zugewiesen.

Darüber hinaus sind die in Tabelle 1, Tabelle 2 und Tabelle 3 dokumentierten Annahmen angesetzt:

  netto brutto
Länge [m] 45 45,5
Breite [m] 30 30,5
Höhe [m] 8 8,5
Fläche [m²] 1.350 1.387,8
Volumen [m³] 10.800 11.795,9
Höhe Leuchtebene [m] 7,5  

Tabelle 1: Definition der Geometrie der Halle

Außenwand [m] 0,25
Dach [m] 0,30
Bodenplatte ohne Randdämmung [m] 0,20

Tabelle 2: Annahmen Bauteildicken (Gesamt)

Wärmedurchgangskoeffizienten der Bauteile
für Gebäude mit Solltemperatur Heizen ≥ 19°C U-Wert [W/(m²K)] g-Wert [-]
Außenwand 0,35  
Flachdach 0,35  
Bodenplatte 0,35  
Lichtkuppel 2,70 0,64
Lichtband 2,40 0,55

Tabelle 3: Thermische Qualität der Hülle nach EnEV 2016

Die Dachoberlichtfläche wurde für Lichtkuppeln und für Lichtbänder mit jeweils 15% der Dachfläche angesetzt. Dabei wurden folgende Dachoberlichtabmessungen angesetzt:

  • Lichtkuppel: Rohbauöffnung 1,2 m x 1,2 m, Lichtfläche 1,0 m x 1,0 m, Neigungswinkel des Aufsetzkranzes 70°
  • Lichtband: Rohbauöffnung 2,0 x 5,0 m, Neigungswinkel der Zarge 90°
  • Festlegungen für die Berechnung der Dachoberlichtbauteile
    Für die Bewertung der Bauteile wurden folgende Annahmen zugrunde gelegt.

    Lichtkuppel

    • Die Ergebnisse werden auf die Rohbauöffnung bezogen.
    • Die Lichtkuppel kann mit oder ohne Aufsetzkranz bewertet werden. Entsprechend muss entweder die gesamte Lichtkuppel, d. h. transparente Fläche, Rahmen und Aufsetzkranz oder nur transparente Fläche und Rahmen betrachtet werden.
    • Für die Berechnung werden folgende Größen gemäß DIN EN 1873 benötigt:
      - At,flat (At,flat kann aus At/k errechnet werden.)
      - g
      - Bei Bewertung mit Aufsetzkranz: Urc,ref300 und Arc,ref300
      - Bei Bewertung ohne Aufsetzkranz: Ur und Ar
    • Bezogen wird auf die Referenzgröße Lichtkuppel mit Aufsetzkranz Typ A mit einer Nennweite der Dachöffnung 1,20 m x 1,20 m. Die Höhe des Aufsetzkranzes beträgt 300 mm.
    Lichtband
    • Die Ergebnisse werden auf die Rohbauöffnung bezogen.
    • Das Lichtband wird mit einer Nennweite der Dachöffnung 2,00 m x 5,00 m und als horizontales Lichtband bewertet.
    • Das Lichtband kann mit oder ohne Aufsetzkranz bewertet werden. Entsprechend muss entweder das gesamte Lichtband, d. h. transparente Fläche, Rahmen und Aufsetzkranz oder nur transparente Fläche und Rahmen betrachtet werden.
    • Für die Berechnung werden folgende Größen in Anlehnung an DIN EN 1873 benötigt:
      - At,flat (At,flat kann aus At/k errechnet werden.)
      - g
      - Bei Bewertung mit Aufsetzkranz: Urc,ref300 und Arc,ref300
      - Bei Bewertung ohne Aufsetzkranz: Ur und Ar
      - Bezogen wird auf die Referenzgröße Lichtband ohne Aufsetzkranz mit einer Nennweite der Dachöffnung 2,00 m x 5,00 m.

    Klassifizierung
    Es gibt vier verschiedene Klassifizierungen für das Energielabel. Jede Klassifizierung hat eine individuelle Einteilung für die Klassifizierungen.

    Lichtkuppel ohne Aufsetzkranz

     

    Lichtkuppel mit Aufsetzkranz

     

    Lichtband ohne Zarge

     

    Lichtband mit Zarge

     


    Kennwert basierte Klassifizierung „geringe Blendung / Blendung möglich“

    Grundlagen
    Bei klaren Dachverglasungen kann es bei direkter Sonneneinstrahlung zu Direktblendung in den Aufenthaltsbereichen kommen. Bei diffus streuenden („opal eingefärbten“) Dachverglasungen wird dieses Problem im Allgemeinen vermieden.
    Aus Streuindikatrizen des Leuchtdichtekoeffizienten (BTDF- Bidirectional Transmission Distribution Function), die in einem Goniophotometer bestimmt wurden, wurden folgende Kennwerte durch Filterung ermittelt:
    - τv,n,n: Transmissionsgrad für direkt-direkt transmittiertes Licht
    - τv,n,diff: Transmissionsgrad für direkt-diffus transmittiertes Licht

    Insgesamt wurden 23 repräsentative, marktgängige Proben betrachtet, von denen 8 als klar gekennzeichnet und 15 als diffus („opal eingefärbt“) transmittierend eingestuft sind.

    Klassifizierung

  • Die untersuchten opalen Proben weisen gerichtete Transmissiongrade bei normalem (ϑ = 0°, φ = 0°) Lichteinfall von max. 0,07 auf.

  • Die Betrachtung des normalen Einstrahlwinkels für andere nach diesem Schema zu klassifizierende Proben kann als ausreichend betrachtet werden. Dieser stellt jeweils den Maximalwert der drei untersuchten unterschiedlichen Einstrahlwinkel dar und deckt damit den ungünstigsten Fall („Worst Case“) ab.

  • Die Differenz zu dem niedrigsten Wert, der als „klar“ gekennzeichneten Proben mit τv,n,n = 0,27, ist erheblich, dass eine 2 stufige Klassifizierung ausreicht, um die untersuchten Proben trennscharf voneinander zu differenzieren:
    - τv,n,n < 0,1: „geringe Blendung“,
    - τv,n,n ≥ 0,1: „Blendung möglich“.

  • Quelle: FVLR Energielabel für Dachoberlichter
    Fraunhofer Institut für Bauphysik, Stuttgart, Oktober 2016