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Eine Doppelhautfassade besteht aus einer inneren, traditionellen Fassade und einer äußeren zweiten Haut, die üblicherweise aus Glas besteht. Diese beiden Fassaden sind durch einen Luftzwischenraum voneinander getrennt, dessen Breite von wenigen Zentimetern bis zu mehreren Metern reichen kann. Die Außenhaut schützt dabei auch mechanische Beschattungssysteme, die in diesem Fassadenzwischenraum installiert sind, vor Windlasten und übermäßiger Verschmutzung.

Je nach Art des im Zwischenraum verwendeten Lüftungssystems können Doppelhautfassaden entweder mechanisch oder natürlich belüftet sein und werden dann als aktiv oder passiv (interaktiv) hinterlüftet bezeichnet.

Double skin facade infographic 01

 

Aktive Systeme haben eine nach außen dichte Außenhaut aus Isolierglas vor dem belüfteten Zwischenraum. Der Luftaustausch wird künstlich herbeigeführt und findet über Wärmetauscher im Inneren des Gebäudes statt. Dies hat im Winter den Vorteil, dass zum Heizen benötigte Energie durch Wärmerückgewinnung eingespart werden kann. Bei aktiven Systemen kommen eher traditionelle Glastypen für die äußere Isolierglashaut zum Einsatz.

Passiv ventilierte Konstruktionen sind die in Europa am weitesten verbreitete Form, insbesondere bei gewerblich genutzten Gebäuden. Hier findet der Luftaustausch zwischen dem Fassadenzwischenraum und der Umgebung statt. Dabei sorgen definierte Öffnungen, die üblicherweise oberhalb und unterhalb der Außenverglasung angeordnet sind, für eine natürliche Konvektion. Möglich sind vorgehängte Glasflächen vor einer konventionellen Fassade oder Lochfassaden mit Kasten- oder Verbundfenstersystemen.

FGS, Bonn, Germany. Architect : Eller + Eller

Die Vorteile der doppelschaligen Fassade

Die Anforderungen hinsichtlich des Schutzes vor Wärmeeintrag und, damit einhergehend, an eine geringe Durchlässigkeit für solare Enerergie steigen. Entsprechend wächst auch die Beliebtheit von Doppelhautfassaden, die energieeffiziente Verglasungen mit mechanischen Verschattungsvorrichtungen kombinieren. Sie werden seit rund 20 Jahren in Gebäuden installiert. In dieser Zeit hat sich die Glastechnologie erheblich weiterentwickelt, was zu einer verstärkten Nutzung beigetragen hat. Innovative Glasprodukte und Beschichtungen für Doppelhautfassaden bieten heute zahlreiche Vorteile – wenn die richtige Kombination von Glas für die Außen- und Innenschale gewählt wird.

Die Anzahl der verfügbaren Verglasungskombinationen und -möglichkeiten ist atemberaubend. Dies bietet Architekten eine breite Palette an Optionen hinsichtlich der Leistung und Ästhetik des Glases. Sie können daraus die bestgeeignete Verglasung in Bezug auf Eigenschaften, Dicke, Abmessungen, thermische und mechanische Beständigkeit, Sonnenschutz, Farbe usw. festlegen.

Richtig gewählt, kann das Glas Vorteile hinsichtlich des Energiemanagements sowie der Schall- und Wärmedämmung ebenso bieten wie die Möglichkeit, Frischluft aus dem Fassadenzwischenraum durch geöffnete Fenster einzulassen und damit den Komfort für die Nutzer des Gebäudes zu steigern. Darüber hinaus werden in der Regel zusätzliche Beschattungssysteme zwischen der Außen- und Innenverglasung installiert, die eine dynamische Selektivität bieten (das Verhältnis zwischen maximaler Tageslichteinstrahlung und maximalem Sonnenschutz).

Sonnenstrahlung reflektierende Beschichtungen in der Außenhaut können – im Vergleich zu einer herkömmlichen unbeschichteten Lösung – die Energieübertragung bei vollständig eingezogenen Jalousien erheblich reduzieren. Benutzer können die mechanische Beschattung individueller nutzen (offen oder in Zwischenpositionen) und länger ungehinderte Ausblicke genießen, ohne eine übermäßige Erwärmung befürchten zu müssen. Das Ziel ist dabei immer, das richtige Gleichgewicht für das Gebäude zu finden. Verglasungslösungen können dabei helfen, dieses nahezu perfekt zu erreichen.

 

Beschichtetes Sonnenschutzglas

So kann beispielsweise ein modernes beschichtetes Sonnenschutzglas helfen, die Tageslichtnutzung sowie die Wärmeregulierung des Gebäudes aktiv optimieren. Es kann dazu beitragen, das Gebäude energieeffizienter zu machen, indem es den Bedarf an Klimatisierung, Heizung und künstlicher Beleuchtung verringert. Dies alles sorgt für mehr Komfort im Arbeits- oder Wohnumfeld der Nutzer des Gebäudes. Damit können diese Verglasungslösungen auch dazu beitragen, Umweltzertifizierungen wie LEED, BREEAM, HQE, DGNB usw. zu erreichen.

Double skin facade infographic 02

 

Bei passiv belüfteten Fassaden wird normalerweise angestrebt, dass das Außenglas einen Teil der kurzwelligen Sonnenenergie direkt reflektiert, um den Wärmeeintrag in den Innenraum und damit dessen Aufheizung zu reduzieren. Dabei verstärkt die Kombination mit zusätzlichem Sonnen- und Blendschutz im Innenraum die Wirkung von Glasbeschichtungen deutlich. Reduzierte g-Werte ergeben sich auch dann, wenn die Jalousien vollständig oder teilweise eingezogen sind. Die so erreichbare dynamische Selektivität macht derart belüftete Systeme besonders attraktiv.

Ein weiterer Vorteil der Verwendung von Beschichtungen in der Außenverglasung ist die Möglichkeit, mit verschiedenen Lichtreflexionsgraden zu spielen. Auf diese Weise kann der Architekt sehr transparente und scheinbar „leichte“ Konstruktionen entwerfen oder stärkere Reflexionen verwenden, um ein einheitliches Erscheinungsbild zu erzielen und ein Patchwork individuell angepasster Beschattungssysteme zu verbergen.

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Die Herausforderung dauerhafter Beschichtungen

Während die Innenverglasung eines passiven Systems üblicherweise aus herkömmlichem Doppel- oder Dreifach-Isolierglas besteht, kommt für die äußere Einfachverglasung typischerweise ein Verbundsicherheitsglas (häufig aus teilvorgespanntem Glas) zum Einsatz. Seine Resttragfähigkeit sorgt für maximale Sicherheit im Bruchfall. Die Herausforderung bei der Verwendung von beschichtetem Hochleistungsglas besteht darin, dass die Beschichtung haltbar sein muss und sich für monolithisches Glas ebenso wie für Verbundgläser (der Zwischenschicht zugewandt) eignen muss. Die meisten marktüblichen Beschichtungen sind sehr empfindlich gegenüber Feuchtigkeit und äußeren klimatischen Einflüssen. Darum müssen sie häufig hermetisch abgedichtet werden, was die Gestaltungsmöglichkeiten einschränkt.

Die Kombination von hochbeständigen Sonnenschutzbeschichtungen, die einen Teil der Sonnenstrahlung reflektieren, mit speziellen, energieabsorbierenden PVB-Zwischenschichten verbessert die Energieeffizienz weiter. Insbesondere kann die spektrale Selektivität (Verhältnis von Tageslicht- zu Sonnenenergietransmission) deutlich verbessert werden.

E8 Building, Vitoria-Gasteiz, Spain. Architect: Coll-Barreu Arquitectos
E8 Building, Vitoria-Gasteiz, Spain. Architect: Coll-Barreu Arquitectos

 

Mögliche Probleme

Auch wenn Architekten mit den Vorteilen von Doppelhautfassaden gut vertraut sind, gibt es doch einige potenzielle Nachteile, die sorgfältig abgewogen werden müssen. Auch hier ist es wichtig, die richtige Glaskombination auszuwählen, um diese potenziellen Probleme zu minimieren und gleichzeitig die Vorteile zu optimieren.

Eine Doppelhautfassade mit ungünstiger Glaskombination kann die Menge des in ein Gebäude eintretenden natürlichen Lichts verringern, zugleich die Temperatur im Luftzwischenraum steigen lassen, was die Lebensdauer von mechanischen oder elektrischen Komponenten verkürzen kann. 

Kondensation

Bei passiv belüfteten Fassaden kann – je nach Gebäudelage und klimatischen Bedingungen – an der Innenseite der äußeren Verglasung Kondensation auftreten. Besonders betroffen sind die Morgenstunden im Frühjahr und Herbst, in denen dadurch die freie Sicht aus dem Inneren des Gebäudes erheblich beeinträchtigt sein kann. Auch dies muss kein Problem sein, da heute Glaslösungen verfügbar sind, die dem Auftreten dieses natürlichen Phänomens entgegenwirken.


Antibeschlagbeschichtungen für Glas sind speziell entwickelte, besonders haltbare Beschichtungen, die auf der äußeren Oberfläche der Außenverglasung eingesetzt werden und die Wahrscheinlichkeit von Kondensationbildung erheblich verringern. Tests unter realen Einsatzbedingungen haben gezeigt, dass bei diesen Lösungen etwas höhere Oberflächentemperaturen auftreten als bei unbeschichteten Außenflächen. Während die unbeschichtete Verglasung in Vergleichstests unter den gleichen Bedingungen über viele Stunden Kondensation zeigt, bleibt das beschichtete Glas meist durchgehend klar und frei von Wassertropfen. Dabei ist zu beachten, dass dessen Verwendung bereits bei der Projektierung berücksichtigt werden muss, denn solche Beschichtungen lassen sich nach dem Einbau nicht mehr aufbringen.

Weitere potenzielle Probleme bei Doppelhautfassaden sind höhere Investitions- und Betriebskosten. Eine zusätzliche Gebäudehülle stellt höhere Anforderungen (Belastung / Gewicht) an die Bodenfläche. Dies muss ebenfalls in der Projektierungsphase berücksichtigt werden. Ebenso kann es bei geöffneten Fenstern zu einer stärkeren Übertragung von Schall zwischen benachbarten Räumen des Gebäudes kommen.

Eine helfende Hand

Unser Expertenteam berät Sie bei der Auswahl der richtigen Glaskombination für Ihre Doppelhautfassade. Die Reihe der beschichteten SunGuard® Sonnenschutzgläsern von Guardian umfasst eine Vielzahl von Produkten mit attraktiven ästhetischen und technischen Eigenschaften, um die Leistung von Doppelhautfassaden zu optimieren und die damit möglicherweise verbundenen Probleme zu minimieren.
 

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Ralf Greiner

About the expert - Ralf Greiner

Ralf Greiner kam 1996 zu Guardian Glass, nachdem er 1993 sein Studium im Bereich Werkstoffwissenschaft, Glas und Keramik, an der TU Bergakademie Freiberg, Deutschland, abgeschlossen hatte. Er sammelte seither umfassende Erfahrungen in einer Reihe von Positionen im technischen Beratungszentrum sowie im Marketing und bekleidet heute die Position des Product Application Managers für Guardian Glass in Europa.