Natürliche Lüftung durch Lichtkuppeln, Lichtbänder und Flachdachfenster: Effiziente Wärmeableitung für Industriehallen im Sommer
Warum natürliche Lüftung immer wichtiger wird
Der Klimawandel und die zunehmende Verdichtung industrieller Bauweisen stellen Unternehmen vor neue Herausforderungen im Hinblick auf das Raumklima. Besonders in Produktions- und teilweise auch in Lagerhallen mit großen Dachflächen und hoher interner Wärmelast führt die Kombination aus sommerlicher Hitze und Prozesswärme häufig zu unangenehm hohen Temperaturen. Die Folgen sind oft: sinkende Produktivität, höherer Energieaufwand für Klimatisierung und damit steigende Betriebskosten. Eine besonders nachhaltige und energieeffiziente Lösung bietet die natürliche Lüftung über das Dach – realisierbar mit modernen Lichtkuppeln, Lichtbändern und Flachdachfenstern.
Das physikalische Prinzip: Thermik nutzen statt bekämpfen
Das Grundprinzip der natürlichen Lüftung basiert auf dem thermischen Auftrieb. Warme Luft ist leichter als kalte und steigt nach oben. In hohen Hallen kann sich an heißen Tagen ein beträchtliches Luftpolster mit Temperaturen über 30 °C unter dem Dach sammeln. Wird dieses gezielt über Öffnungselemente wie Lichtkuppeln oder Flachdachfenster abgeführt, kann kühlere Außenluft über bodennahe Öffnungen oder Fassadenlüfter nachströmen – der sogenannte Kamineffekt. Dieser Mechanismus funktioniert ohne mechanische Unterstützung und ist besonders wirtschaftlich. Für eine erste Auslegung ist es häufig ausreichend, 5 % der Raumgrundfläche als Lüftungsfläche im Dach vorzusehen. Um die Vorteile der natürlichen Lüftung langfristig und nachhaltig zu gewährleisten, sollten die spezifischen Bedingungen des Objektes – wie Raumhöhe, Raumvolumen, die abzuführende Wärmemenge, die gewünschte Temperaturabsenkung und mögliche Vorgaben aus Vorschriften (z. B. ASR A3.6) – individuell analysiert und berechnet werden.
Vielseitige Lösungen für jede Anforderung
Die wichtigsten Elemente für eine effektive natürliche Lüftung auf dem Flachdach sind:
- Lichtkuppeln: Diese seit Jahrzehnten bewährten Bauelemente erfüllen eine Doppelfunktion. Einerseits sorgen sie für eine optimale Tageslichtversorgung, andererseits können sie durch integrierte Öffnungseinrichtungen zur täglichen Be- und Entlüftung und im Brandfall als Rauch- und Wärmeabzug (NRWG) genutzt werden. Je nach ausgewählter Technik lassen sie sich auch in intelligente Gebäudesteuerungssysteme einbinden und reagieren beispielsweise temperaturgesteuert.
- Lichtbänder: Besonders in großen Produktionshallen mit langen Flachdachflächen bieten Lichtbänder eine flächige Tageslichtversorgung. In Kombination mit elektromotorisch oder pneumatisch betriebenen Lüftungsklappen lassen sich selbst großflächige Lüftungsflächen gezielt öffnen. Dadurch kann eine große Menge Abluft effizient abgeführt werden, was besonders vorteilhaft ist bei intensivem Wärmeeintrag durch Maschinen oder Produktionsprozesse.
- Flachdachfenster: Im architektonisch anspruchsvollen Industriebau kommen zunehmend Flachdachfenster aus Aluminium oder Kunststoff mit Isolierverglasung zum Einsatz. Diese lassen sich ebenfalls automatisiert öffnen und bieten neben der Lüftungsfunktion auch hervorragende Wärmedämmung und Schallschutz.
- Allwetterlüfter: Gerade in Produktionsbereichen mit hohem Wärmeeintrag ist es erforderlich, dass die Lüftung unabhängig von der jeweiligen Witterung sicher funktioniert. Für solche Einsatzfälle stehen Allwetterlüfter aus Aluminium zur Verfügung. Auch hier können die Lüftungsflächen pneumatisch oder elektromotorisch entsprechend den jeweiligen Erfordernissen und Witterungsbedingungen geöffnet werden.
Abbildung 2: Allwetterlüfter, Schönwetterlüftung
Abbildung 3: Funktionsprinzip Allwetterlüfter
In Verbindung mit Sensorik und geeigneter Steuerung können die Geräte flexibel auf Wetterbedingungen, die Innentemperatur oder die Luftqualität reagieren.
Energieeffizienz und Nachhaltigkeit: natürliche Lüftung als Baustein der Gebäudestrategie
Die Integration natürlicher Lüftungssysteme in Industriehallen ist nicht nur aus thermischen und lufthygienischen Gründen sinnvoll. Sie trägt maßgeblich zur Reduktion des Energiebedarfs für Lüftung und Kühlung bei. Während mechanische Lüftungsanlagen dauerhaft Strom benötigen und regelmäßig häufig umfangreich gewartet werden müssen, arbeiten natürliche Systeme nahezu wartungsfrei und nutzen die physikalischen Gegebenheiten des Gebäudes. Das spart nicht nur Betriebskosten, sondern reduziert auch den CO2-Fußabdruck. Damit sind Lichtkuppeln und Co. ein wichtiger Beitrag zur Erfüllung der Vorgaben beispielsweise aus dem Gebäudeenergiegesetz (GEG) oder den Anforderungen an nachhaltige Industriebauten, wie sie beispielsweise im Rahmen einer Zertifizierung nach DGNB gefordert werden.
Wirtschaftlichkeit: niedrige Investitionskosten, hohe Wirkung
Der finanzielle Aufwand für die Nachrüstung oder Integration von Lichtkuppeln, Lichtbändern oder Flachdachfenstern mit Lüftungsfunktion ist vergleichsweise gering. Im Gegensatz zu komplexen Klimaanlagen entstehen keine laufenden Stromkosten durch Ventilatoren oder Kältemaschinen. Die Amortisationszeit solcher Systeme beträgt bei entsprechender Planung häufig nur wenige Jahre – vor allem in Branchen mit hoher Prozesswärme oder großen Hallenvolumen, die Nutzungsdauer der Geräte aber mehrere Jahrzehnte.
Normen und Sicherheit: gesetzliche Rahmenbedingungen beachten
Neben der thermischen Entlastung erfüllen viele Dachöffnungs-Systeme auch eine sicherheitsrelevante Funktion. Insbesondere im Rahmen des vorbeugenden Brandschutzes sind Rauch- und Wärmeabzugsanlagen vielfach vorgeschrieben. Hierbei können multifunktionale Systeme genutzt werden, die sowohl der täglichen Lüftung als auch der Rauchableitung im Brandfall dienen. Entscheidend sind dabei die fachgerechte Auslegung gemäß den geltenden Richtlinien oder Verordnungen, die Auswahl geeigneter Geräte sowie die regelmäßige Wartung und Überprüfung, die im Vergleich zu mechanischen Systemen deutlich reduziert ausfällt. Hersteller bieten dafür unterschiedliche Lösungen, die den jeweiligen Anforderungen der Brandschutzkonzepte entsprechen, um das Erreichen der jeweiligen Schutzziele zu unterstützen.
Fazit
Lüften mit Licht – eine zukunftsfähige Lösung
Angesichts steigender Temperaturen und wachsender Anforderungen an Energieeffizienz ist die natürliche Lüftung über Lichtkuppeln, Lichtbänder und Flachdachfenster eine ebenso einfache wie wirkungsvolle Maßnahme zur thermischen Entlastung von Industriegebäuden. Sie bietet nicht nur Komfort für Mitarbeitende, sondern reduziert auch den Energieeinsatz, schützt das Gebäude und erfüllt Aufgaben im Brandschutz. In Kombination mit intelligenter Steuerungstechnik und einem durchdachten Lüftungskonzept können diese Elemente heute ein zentraler Bestandteil nachhaltiger Gebäudetechnik sein – ganz ohne aufwendige Klimatisierung. Aber auch wenn aus produktionstechnischen Gründen eine Klimatisierung erforderlich sein sollte, können die Geräte im Rahmen einer Nachtauskühlung die Energiekosten für die Klimatisierung reduzieren.
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Der FVLR stellt sich vor
Der FVLR Fachverband Tageslicht und Rauchschutz e. V. wurde 1982 gegründet. Er repräsentiert die deutschen Hersteller von Lichtkuppeln, Lichtbändern sowie Rauch- und Wärmeabzugsanlagen. Sie verfügen über ein umfangreiches, langjähriges Know-how und technisch qualifizierte Mitarbeiter. Sie beraten Planer und Anwender umfassend und leisten aktive Hilfestellung bei der Projektierung, Ausführung und Wartung von Tageslicht-Dachoberlichtern sowie Rauch- und Wärme-Abzugsanlagen. Lichtkuppeln und Lichtbänder erfüllen vielfältige Aufgaben in der Architektur. Rauch- und Wärmeabzugsanlagen sind unverzichtbare Bestandteile des vorbeugenden baulichen Brandschutzes. Der FVLR hat es sich zum Ziel gemacht, europaweit produktneutrale, sachliche und fundierte Forschungs- und Informationsarbeit zu leisten, bei Planern, Architekten, Entscheidungsträgern und Anwendern. Deswegen ist der FVLR auch aktives Mitglied in EUROLUX, der Vereinigung der europäischen Hersteller von Lichtkuppeln, Lichtbändern und RWA. Er wirkt darüber hinaus in den einschlägigen Gremien zur internationalen und europäischen Normungsarbeit mit.