Das Gesamtkonzept muss stimmen Moderne Architektur mit Glas
Der großflächige Einsatz von Glas in der modernen, auf Energieeffizienz ausgelegten Architektur, erfordert einen ganzheitlichen Planungsansatz und eine interdisziplinäre Zusammenarbeit von Architekt, Fachplanern und Fassadenbauer.
Die Glasfassade des Düsseldorfer Stadttores ist zweischalig aufgebaut. Die innere Elementfassade mit öffenbaren Holzfenstern und die äußere Glashülle aus 12 mm ESG trennt ein 1,4 m breiter Klimapuffer. Auf Höhe der Geschossdecken befinden sich Luftein- und -auslässe.
Glas bestimmt seit einigen Jahren die moderne Architektur wie kein anderes Material. Vorausgesetzt Glasprodukte werden ihrer Leistungsfähigkeit entsprechend in ein planerisches Gesamtkonzept integriert, dann prägen sie nicht nur das Erscheinungsbild von Fassaden, sondern tragen auch im erheblichen Maße zur Energieeffizienz von Gebäuden bei. Basierend auf den Erfahrungen erster Großprojekte mit hohem Glasflächenanteil spielt dabei heute insbesondere der Aspekt des sommerlichen Wärmeschutzes eine entscheidende Rolle.
Sonnenschutzeinrichtungen kompensieren einen Nachteil, den die Transparenz der Glasarchitektur zum Leidwesen von Architekten häufig mit sich bringt – das unerwünschte Aufschaukeln der Raumtemperatur im Sommer. Durch den Einsatz von beschichteten Sonnenschutzgläsern modernster Bauart lässt sich dieser Effekt zwar erheblich reduzieren, aber nicht gänzlich vermeiden. Im Winter sind die solaren Energiegewinne durchaus erwünscht, im Sommer hingegen können sie zu unangenehm hohen Lufttemperaturen im Gebäudeinneren führen.
Die punktgehaltenen Elemente der ESG-Fassade des Düsseldorfer Stadttores sind in den Büroarealen auf ihrer Innenseite mit Jalousien bestückt. 
Zweischaliger Fassadenaufbau mit wärmedämmender Holz-Elementfassade und vorgesetzten Glasschuppen.
Optimiertes Zusammenspiel
Um die unerwünschte Erwärmung der Innenräume zu vermeiden, werden in der Glasarchitektur Sonnenschutzsysteme in zahlreichen Ausführungsvarianten verbaut. Sie sind elementarer Bestandteil eines effizienten Zusammenspiels von wirksamem Wärmeschutz, maximaler Tageslichtnutzung und zuverlässiger Raumbelüftung. Die komplexen Wechselbeziehungen von äußeren und gebäudeinternen Einflüssen so zu steuern, dass in den Nutzräumen ganzjährig angenehme Temperaturen vorherrschen, ist eine der größten Herausforderungen in der modernen Glasarchitektur.
Prof. Anton Maas, Leiter des Fachgebietes Bauphysik an der Universität Kassel, verdeutlichte vor einiger Zeit die aktuelle Problematik. Er prognostizierte, dass der sommerliche Wärmeschutz in Zukunft an Bedeutung gewinnen werde, betonte aber auch die Leistung von Fenstern und Fassaden als hocheffiziente Energiegewinner, mit denen sich massiv Heizenergie einsparen lasse.
Die Fachwelt ist sich grundsätzlich einig darüber, dass zur effizienten Nutzung der energetischen und architektonischen Potenziale von großflächigen Glasanteilen in der Gebäudehülle ein integraler Planungsansatz notwendig ist. Fachplaner und Fassadenbauer müssen möglichst bereits in der Entwicklungsphase eines Projektes interdisziplinär zusammenarbeiten. Nur so kann unter Einbeziehung der jeweiligen klimatischen Rahmenbedingungen am Gebäudestandort ein optimiertes Zusammenspiel von sommerlichem Wärmeschutz, Lüftungstechnik und Heiz- bzw. Kühltechnologie gewährleistet werden.
Eine hohe Energieeffizienz der Glasfassade schließt die klassische Spaltlüftung nicht aus. 
Gebäudeintegrierte, farblich variierbare Dünnschicht-Photovoltaikmodule mit feingliedriger Nadelstreifen-Optik für den Einsatz in vorgehängten, hinterlüfteten Fassaden.
Chancen durch gebäudeintegrierte PV
Zur Erhöhung der Energieeffizienz von
Gebäuden wird auch die fassadeninte-grierte Photovoltaik künftig eine zunehmend wichtigere Rolle spielen. Obwohl im Markt mittlerweile zahlreiche Produktlösungen verfügbar sind, findet sich diese Anwendung bisher nur an vereinzelten Objekten. Als Grund dafür machten Experten aus der Solarbranche auf dem internationalen Fachkongress Solar Summits im Jahr 2009 die mangelnde Berücksichtigung seitens der Architekten aus. Dabei lassen sich PV-Module mittlerweile ähnlich systematisch verbauen wie herkömmliche Fassadenelemente aus anderen Materialien.
Vor dem Hintergrund der gerade novellierten Europäischen Richtlinie zur Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden gewinnt die fassadenintegrierte Photovoltaik aber zwangsläufig an Bedeutung. Die Richtlinie fordert ab 2019 (öffentlicher Bau) bzw. 2021 (Privatbau) bei neu erstellten Gebäuden das Nahezu-Null-Energie-Niveau, wobei die benötigte Rest-Energie weitestgehend aus regenerativen Quellen generiert werden soll. Diese Vorgabe wird die Entwicklung entsprechender Systeme weiter vorantreiben und Architekten die Aufnahme von integrierten PV-Elementen in ihre Planungskonzepte schmackhaft machen.
Schon heute lassen sich PV-Elemente mit neuester Dünnschicht-Technologie in unterschiedlichen Farben ausführen und schaffen damit neuen Gestaltungsspielraum in der Fassade.
Prof. Eike Weber, Direktor des Fraunhofer Instituts für Solare Energie Systeme ISE, geht davon aus, dass neue Farbstoffsolarzellen in den nächsten Jahren den Durchbruch in der GIPV bringen werden. Diese Zellen, an deren Entwicklung das ISE mitarbeitet, basieren auf völlig anderen Prinzipien als die bisherigen Halbleitertechniken. Da die Technologien für ihre Herstellung bereits in ähnlicher Form in der industriellen Glasverarbeitung existieren, ist eine wirtschaftliche Herstellung möglich. Neben ihrem Einsatz an Neubauten eröffnen die integrierbaren PV-Module auch im Bereich der Fassadensanierung vielfältige Anwendungsmöglichkeiten. 
Die gläsernen Fassadenelemente des Capricorn Hauses in Düsseldorf sind multifunktional. Neben jedem Kastenfenster mit integriertem Sonnenschutz befindet sich ein 1,80 m hohes rotes Glaspaneel. Dahinter verbirgt sich ein Fassadenmodul mit Kühl-, Heiz- und Lüftungsfunktion, inklusive Wärmerückgewinnung, sowie Beleuchtungs-, Schallabsorptions- und Raumakustikelemente.
Umfassende Marktübersicht
Zwingende Voraussetzung für die Realisierung nachhaltiger, energieeffizienter Architektur ist die Kenntnis der im Markt verfügbaren Produkte und ihrer Wirkungsweisen. Erst unter Einbeziehung der für ein Bauprojekt infrage kommenden Glasvarianten lassen sich in interdisziplinärer Zusammenarbeit ganzheitliche Gebäudekonzepte entwickeln, die den hohen Anforderungen seitens der Gesetzgeber und Bauherren gerecht werden.
Was der internationale Glasmarkt an Produkten für diesen wichtigen Einsatzbereich derzeit zu bieten hat, wird die glasstec 2010 zeigen. Darüber hinaus bietet die weltgrößte Fachmesse der Glasbranche vom 28. September bis 1. Oktober einen exzellenten Überblick über die neuesten Entwicklungen im Bereich der Glasfassaden. Neben der Sonderschau glass technology live, in der schon in der Vergangenheit zukunftsweisende Produkte und Anwendungen zu sehen waren, hat die Messe Düsseldorf unter der Beteiligung namhafter Verbände und wissenschaftlicher Institutionen in diesem Jahr erstmals ein sogenanntes „FassadenCenter“ ins Leben gerufen. Abgerundet wird das Rahmenprogramm der Messe durch einen Architektenkongress zum Thema „Glas ist Energie“, der in Kooperation mit der Architektenkammer Nordrhein-Westfalen, der TU Delft und der Hochschule Ostwestfalen-Lippe durchgeführt und als Fortbildung anerkannt wird.
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