Zusammenhang zwischen Außenklima und möglicher Nutzung einer natürlichen Lüftung
Die geografische Lage eines Gebäudes kann die mögliche Nutzung einer natürlichen Lüftung erheblich beeinflussen. Temperatur, relative Luftfeuchtigkeit und Luftqualität spielen hierbei eine wesentliche Rolle, sodass vor der Auswahl eines natürlichen Lüftungssystems stets das Außenklima zu berücksichtigen ist. Wenn Sie mehr zu diesem Thema erfahren möchten, vermittelt Ihnen dieser Artikel aufschlussreiche Einblicke, in welchen Regionen der Welt eine natürliche Lüftung möglich ist.
Sie sind sich nicht sicher, was die beste Strategie ist? Wir beraten Sie gerne.
Bei WindowMaster stehen wir Ihnen mit Rat und Tat zur Seite, wenn es darum geht, die unter Berücksichtigung der Umgebungsbedingungen und des Standorts Ihres Gebäudes beste Lüftungslösung zu finden. Nehmen Sie jederzeit gerne Kontakt mit uns auf, wenn Sie weitere Fragen haben oder eine Beratung zu Raumklimalösungen für Ihre Bauprojekte wünschen.
Was versteht man eigentlich unter einer natürlichen Lüftung?
Unter einer natürlichen Lüftung versteht man die Zufuhr und Ableitung von Luft in ein bzw. aus einem Gebäude, ohne dass hierfür aktive mechanische Anlagen erforderlich sind. Eine natürliche Lüftung wird gelegentlich auch als „passive Lüftung“ bezeichnet und lässt sich durch das systematische Öffnen von Fenstern, Türen und anderweitigen Lüftungsöffnungen realisieren. So kann frische Außenluft einströmen, während gleichzeitig verbrauchte Raumluft abgeführt wird. Eine natürliche Lüftung ergibt sich, wenn Temperatur- und Druckunterschiede zwischen Außenluft und Raumluft gezielt ausgenutzt werden. Druckunterschiede zwischen warmer (aufsteigender) und kühler (absinkender) Luft generieren einen thermischen Auftrieb, der die Luft auf natürliche Weise durch das Gebäude transportiert. Windverhältnisse, Temperaturschwankungen und Luftfeuchtigkeit spielen allesamt eine entscheidende Rolle und können sich zudem auf den Luftstrom innerhalb des Gebäudes auswirken. Genau aus diesem Grund ist die Auswahl eines entsprechend ausgelegten Lüftungssystems essenziell wichtig. Der Einsatz einer natürlichen Lüftungslösung bietet zudem hervorragende Möglichkeiten, um die CO2-Konzentration im Gebäude zu senken, für frische, kühle Luft zu sorgen und dabei gleichzeitig Energiekosten zu sparen. Möchten Sie sich über die natürliche und hybride Lüftung genauer informieren?
Erfahren Sie die Vorteile der hocheffektiven Hybridlüftung
Wo ist eine natürliche Lüftung möglich?
Eine natürliche oder hybride Lüftung eignet sich in erster Linie für Regionen mit gemäßigtem Klima. Dort fallen die Temperaturen in der Regel insbesondere nachts ab, sodass sich die Räume leichter abkühlen lassen. Eine natürliche Lüftung ist deshalb in den meisten Gegenden Europas und Nordamerikas aufgrund der dort herrschenden klimatischen Bedingungen von Vorteil. Doch auch in anderen Klimazonen kann eine natürliche oder hybride Lüftung mit entsprechenden Maßnahmen hervorragend eingesetzt werden. Wenden Sie sich jederzeit gerne an unser Expertenteam, wenn Sie weitere Informationen wünschen oder erfahren möchten, ob sich Ihr Standort für eine natürliche oder hybride Lüftung eignet.
Welche Lüftungsprinzipien kommen bei der natürlichen Lüftung vorwiegend zum Einsatz?
Wie bereits erwähnt, spielt das Außenklima bei der Wahl der Lüftungslösung eine wesentliche Rolle. Zur Erzielung einer natürlichen Lüftung kommen jedoch vorwiegend folgende drei Lüftungsprinzipien zum Einsatz:
1. Einseitige Lüftung
Bei der einseitigen Lüftung befinden sich die Fenster und Öffnungen, über die Luft zu- bzw. abgeführt wird, lediglich auf einer Seite des Raums bzw. Gebäudes. Dabei spielen sowohl der thermische Auftrieb als auch der Winddruck eine entscheidende Rolle zur Erzeugung des Luftstroms für die Frischluftzufuhr. Die einseitige Lüftung eignet sich insbesondere für Räume bzw. Gebäude, in denen keine gegenüberliegenden Fenster bzw. Lüftungsöffnungen möglich sind.
2. Querlüftung
Bei der Querlüftung werden auf zwei gegenüberliegenden Seiten des Raums bzw. Gebäudes Fenster vorgesehen, sodass zur Frischluftzufuhr ein quer durch den Raum verlaufender Luftstrom erzeugt wird. Wenn die gegenüberliegenden Fenster geöffnet sind, entsteht durch den Überdruck bzw. durch den Druckunterschied zwischen Innen- und Außenluft ein Luftstrom durch den Raum bzw. durch das Gebäude. Um einen optimalen Luftstrom mit so wenig Zugluft wie möglich zu gewährleisten, werden die Fenster auf der windzugewandten Seite des Gebäudes nicht so weit geöffnet wie die Fenster auf der Windschattenseite. Auch hier spielt wiederum das Außenklima eine entscheidende Rolle bei der Auswahl der Lüftungslösung.
3. Auftriebslüftung
Die Auftriebslüftung ist ein weiteres energiesparendes und kostengünstiges Lüftungsprinzip, das über Lufteinlässe und Lüftungsöffnungen die Kräfte der Natur optimal ausnutzt. Der bei der Auftriebslüftung entstehende Kamineffekt ergibt sich aus dem vertikalen Luftstrom infolge der aufsteigenden warmen Luft. Über vertikale Schächte oder entsprechend gestaltete Luftwege im Gebäudeinneren wird die warme Luft nach oben geleitet und aus dem Gebäude abgeführt, sodass über die Fenster und Öffnungen im unteren Bereich des Gebäudes frische Außenluft einströmen kann.
Erfahren Sie mehr über einseitigen Lüftung, Querlüftung und Auftriebslüftung
Neben dem Klima und den gegebenen Witterungsbedingungen können auch folgende Faktoren für die Auswahl einer natürlichen Lüftung von Bedeutung sein
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Ausrichtung und Layout des Gebäudes
Die Ausrichtung und das Layout des Gebäudes in Bezug auf den Solareintrag und die vorherrschenden Winde sind unbedingt zu berücksichtigen. Verfügen die Lüftungszonen über große, nach Süden gerichtete Glasflächen, ist ein Sonnenschutz auf der Außenseite erforderlich, damit die Innenräume möglichst lang mittels natürlicher Lüftung gekühlt werden können. Wenn das mit der natürlichen Lüftung verfolgte Ziel darin besteht, eine Querlüftung durch optimale Ausnutzung der Windverhältnisse zu gewährleisten, muss zusätzlich die Ausrichtung des Gebäudes abhängig von den vorherrschenden Winden berücksichtigt werden.
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Gestaltung des Gebäudes
Die Form und Gestaltung eines Gebäudes, einschließlich der verwendeten Baumaterialien, können den Wirkungsgrad einer natürlichen Lüftung ebenfalls beeinflussen. Die Innengestaltung des Gebäudes sowie die Position der Fenster und Öffnungen in der Fassade und im Dach sind entscheidend für die Auswahl des geeigneten Lüftungsprinzips für die Zufuhr kühler Frischluft. Darüber hinaus sind die Innenausführung des Gebäudes und die verwendeten Materialien wesentliche Faktoren für den effizienten Einsatz einer passiven Kühlung wie der Nachtauskühlung.
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Umgebung
Die unmittelbare Umgebung eines Gebäudes ist ein weiterer wichtiger Faktor, den es im Zusammenhang mit einer natürlichen Lüftung zu berücksichtigen gilt. An Standorten in dicht besiedelten Innenstädten kommen die Vorteile einer natürlichen Lüftung aufgrund der Umweltverschmutzung unter Umständen nur schwerlich zum Tragen. Auch eine dichte Bebauung in unmittelbarer Nähe des Gebäudes beeinträchtigt das Potenzial einer natürlichen Lüftung.
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Gebäudebelegung
Die Personendichte im Gebäude ist ein weiteres wesentliches Kriterium. In Gebäuden mit hoher Personendichte bzw. Nutzungsintensität ist der effiziente Einsatz einer natürlichen Lüftung eher schwierig, wohingegen bei einer geringeren Personendichte eine bessere Frischluftversorgung zu erwarten ist.
Natürliche und hybride Lüftung im Praxiseinsatz - in warmen und kalten Klimazonen
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Ehrgeizige Ziele in Sachen LEED-Zertifizierung des UBC Arts Students Centre in Vancouver
Im UBC Arts Students Centre, einem Multifunktionszentrum für Kunststudenten im kanadischen Vancouver, erwies sich aufgrund der jahreszeitlich stark schwankenden Umgebungsbedingungen eine hybride Lüftung als beste Lösung. Um das Wohlbefinden der Studenten auf dem Campus zu fördern und optimale Lernbedingungen zu gewährleisten, stand die Frischluftzufuhr absolut im Vordergrund des Projekts. Das erklärte Ziel des äußerst innovativen UBC Arts Students Centre ist eine LEED-Zertifizierung in Gold. Zur hierfür erforderlichen guten CO2-Bilanz des Gebäudes kann die hybride Lüftung einen wertvollen Beitrag leisten.
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Passive Designmethoden verkörpern Rocky Mountain Institute Innovation Center
Das RMI Innovation Center ist das energieeffizienteste Gebäude in der kältesten Klimazone der USA. Es erzeugt mehr saubere Energie als es jährlich verbraucht, sodass diese ausreicht, um zusätzlich sechs Elektrofahrzeuge zu betreiben. Die Auswahl des passenden Lüftungssystems spielte zur Erzielung einer optimalen Energieeffizienz eine entscheidende Rolle. Durch die Kombination von Passivhaus-Baukonzepten wie der natürlichen Lüftung mit einer hochdämmenden Gebäudehülle bietet das RMI Innovation Center eine um 74 % bessere Energieeffizienz als ein durchschnittliches Bürogebäude bei vergleichbaren klimatischen Bedingungen.
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Intelligente Nutzung der Umgebung der Pleasant Hill Library in Kalifornien
Die für die breite Öffentlichkeit errichtete neue Stadtbibliothek im kalifornischen Pleasant Hill bietet Besucherinnen und Besuchern auf über 2.200 m² Themenbereiche, Tools und Technik in einer nach dem offenen Raumkonzept gestalteten Umgebung. Das Hauptaugenmerk des Bauprojekts lag auf der Umsetzung einer energieeffizienten Lösung mit dem Ziel einer Zertifizierung als Netto-Null-Gebäude zum Nachweis der CO2-Neutralität. Um vor diesem Hintergrund den Energieverbrauch möglichst zu minimieren, wurde die Stadtbibliothek mit einer für das warme Klima besonders geeigneten Strahlungsheizung und -kühlung, einer natürlichen Lüftung mit Nachtauskühlung sowie einer Photovoltaikanlage auf dem Dach ausgestattet.
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„Die Kenntnis des Außenklimas ist eine elementare Voraussetzung zur Ermittlung des passenden Lüftungssystems. Eine natürliche Lüftung kann die Notwendigkeit einer mechanischen Lüftung und Kühlung reduzieren und so den Energieverbrauch und die Energiekosten senken. Darüber hinaus zeichnet sich die natürliche Lüftung durch einen geringeren Wartungsbedarf aus, da sie intuitiv und einfach ausgelegt ist. WindowMaster ist für seine marktführende Technologie bekannt. Wir begleiten Sie über die gesamte Planung Ihres Projekts und tragen dafür Sorge, dass Ihr Gebäude fit für den Winter ist.“
Kasper Højmark Ravn
Spezialist für Gebäudeperformance
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Unsere Experten kennen sich nicht nur bestens mit den marktführenden Systemen aus, sondern verfügen auch über jahrelange Erfahrung in der Zusammenarbeit mit den unterschiedlichsten Unternehmen im Bereich der Realisierung energiesparender natürlicher Lüftungslösungen. Entdecken Sie die Möglichkeiten der natürlichen und hybriden Lüftung in Ihrer geografischen Region.
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