Tageslicht in der modernen Architektur - Energiesparender Wärmeschutz und energiesparende Anlagentechnik

Neben dem klassischen Fenster in der Fassade rückt damit normungstechnisch erstmals das Bauteil „Oberlicht“ zur Versorgung von Innenräumen mit Tageslicht in den Fokus der Betrachtung. Daher führt die Einbeziehung von Tageslichtkonzepten schon in der Planungsphase weit vor Baubeginn zu vergleichsweise kostengünstigen Lösungen.
In der modernen Industriearchitektur erfreut sich die Nutzung von Tageslicht immer größerer Beliebtheit. Dies trifft für die Neuplanung ebenso zu, wie für die Umnutzung und die daraus resultierende energetische Aufwertung von Bestandsbauten. Richtig geplante natürliche Beleuchtung senkt nicht nur den Gesamtenergiebedarf, sondern schafft auch langfristig gute Arbeitsplatzbedingungen.

Intelligente Beleuchtungslösungen frühzeitig planen
Eines der wichtigsten Ziele bei der Beleuchtungsplanung ist es, eine für den Menschen ergonomisch einwandfreie Lichtsituation zu schaffen. Dabei ist die Qualität und Menge des Lichts von entscheidender Bedeutung für das Wohlbefinden und die Gesundheit des Menschen. 80% aller Sinneseindrücke sind optischer Natur und werden über das Licht vermittelt, wobei ein Viertel des menschlichen Energiehaushalts allein für den Sehprozess aufgewendet wird. Lichtmangel kann also krank machen! Es empfiehlt sich daher, die Zufuhr natürlichen Tageslichts bereits in der Entstehungsphase eines Bauprojektes zu berücksichtigen.

Flachdachgestaltung mit Lichtkuppeln und Lichtbändern
Dies gilt auch für den Hallenneubau des Produktionsbetriebes EMG Automation GmbH in Wenden/Sauerland. Die Spezialisten auf dem Gebiet der Automatisierungstechnik sind Technologieführer mit weltweiten Vertriebsaktivitäten. Ihre intelligenten und komplexen Automatisierungslösungen finden Anwendung in unterschiedlichen Marktsegmenten.  
Im Zuge der energetischen Bestandserweiterung musste eine alte Montagehalle aus den 50er-Jahren einem modernen Hallenneubau weichen, der direkt zwischen den Bestandsgebäuden eingerückt wurde. Die alte Halle, die bisher als Montagehalle von dem Profitcenter Antriebstechnik genutzt wurde, entsprach in keinster Weise den heutigen energetischen Anforderungen. Eine Modernisierung mit entsprechenden Wärmedämmmaßnahmen hätte sich im Vergleich zu der Investition in einen Neubau nicht rentiert.
Bei dem Hallenneubau handelt es sich um eine eingeschossige Gewerbehalle von ca. 4200 m². Das Tragwerk bildet eine Stützenkonstruktion aus Stahlbeton-Fertigteilen mit angeformten Fundamenten und Spannbeton-Dachbindern über 2,00 x 30,00 m gespannt. Die Fassade besteht aus hoch wärmedämmenden Hoesch Sandwichelementen (100 mm Dicke), microliniert in RAL 9007, die in Teilbereichen mit farblich abgesetztem Streckmetall in RAL 7016 bekleidet ist. Durch großflächige Verglasungen, unterschiedliche Verlegerichtungen der Sandwichelemente und Farbgestaltung wurde eine ansprechende und optisch hochwertige Gebäudehülle geschaffen. Die Verglasungen in der Fassade sind als Aluminium-Pfosten-Riegelkonstruktion, Farbton RAL 7016, mit hochwärmedämmender Verglasung ausgeführt.
Die Dächer sind unterschiedlich ausgebildet. Zwei Flachdächer sind zur Verhinderung des Brandüberschlages auf die angrenzenden Bürogebäude aus Porenbetondachplatten auf Stahlbetonunterzügen hergestellt. Das Satteldach besteht aus einer Konstruktion aus Stahl-Trapez-Akustikprofilen, montiert auf Spannbetondachbindern und Stahlpfetten. Auch die Dachschichtenpakete sind unterschiedlich ausgeführt. Das Satteldach mit 5% Dachneigung erhielt eine Folienabdichtung, 140 mm Wärmedämmung und Dampfsperre auf Stahl-Trapez-Akustikprofilen mit eingelegten Steinwolle-Sickenfüllern. Die Flachdächer hingegen erhielten ein Paket aus Folienabdichtung, 100 mm Wärmedämmung
und Dampfsperre auf Porenbeton-Dachplatten.

Gleichmäßige und blendfreie Lichtdichteverteilung in der Halle
Die neue Fertigungshalle ist nunmehr für eine modifizierte Nutzung vorgesehen. Im Rahmen seiner akquisitorischen Neuausrichtung hat EMG Automation GmbH das Portfolio für das Profitcenter „Qualitätssichernde Systeme“ durch den Zukauf des Unternehmens Betacontrol GmbH, Freudenberg, erweitert. Dieses Unternehmen, das jetzt als BST ProControl firmiert, beschäftigt sich mit Schichtdickenmessungen, Flächengewichts- und Feuchtigkeitsmessungen. Das bedeutet tagein-tagaus Präzisionsarbeit. Nach Fertigstellung der neuen Montagehalle wird BST ProControl mit 30 Mitarbeitern an den Standort der EMG umziehen und die Räumlichkeiten für die Montage der qualitätssichernden Systeme nutzen. Das Nutzungskonzept ist darauf abgestimmt und sieht über die gesamte Halle verteilte Montageinseln, mit flexibler Anordnung vor. Aus diesem Grund war eine ausgeglichene, gleichmäßige und blendfreie Lichtdichteverteilung in der gesamten Halle, mit tageslichtabhängiger Lichtsteuerung und mit Rücksicht auf das Volumen, die Arbeitsplatz-Atmosphäre sowie die unterschiedlichen Funktionen und Ausrüstungen gefordert. Für jeden Montageplatz sollten mindestens 500 lx erzielt werden. Baubeginn war Oktober 2012.

Ganzheitliche Lösungsansätze zahlen sich auf Dauer aus!
Als Hersteller von modernen Belichtungs-, Belüftungs- und Entrauchungssystemen verfügt die Essmann GmbH aufgrund langjähriger Erfahrungen in der Projektrealisierung individueller Bauaufgaben in ganz Europa über hervorragendes Know-how in der Einplanung von Tageslicht. Die Tageslichtspezialisten aus Bad Salzuflen kennen die Problemstellungen sowie die produktionstechnischen Gegebenheiten bei der Einplanung von Oberlichtern auf Hallendächern in allen Industriebereichen. Ihre Fachingenieure stellen sich regelmäßig den Herausforderungen, die mit der Lichtplanung moderner Industriearchitektur verbunden sind. Neue Materialien, immer höher werdende Ansprüche an die Energieeffizienz und Nachhaltigkeit gehören ebenso dazu, wie die durchdachte Tageslichtnutzung, intelligente Steuerungen, optimale Sicherheit und dauerhafte Funktion.
Mit ganzheitlichen Lösungsansätzen für unterschiedliche, sich jedoch beeinflussende Technologiebereiche bietet Essmann die individuelle Projektierung von wirtschaftlichen Gesamtlösungen, d.h. Planungskonzepte für Neubauten und für energiesparende Sanierungslösungen, inklusive der gebäudetechnischen Tageslichtplanungen, lüftungstechnischen Vor-Ort-Analysen und Ermittlung von Schwachstellen sowie deren Beseitigung.
Der Leistungsumfang der versierten Lichtplaner schließt Beratung, Projektierung, Lieferung, Montage und Wartung mit ein. Für die Lichtberechnung und -planung greifen die Fachingenieure heute auf bewährte Berechnungstools zurück, die eine professionelle Berechnung und dreidimensionale Visualisierung von lichttechnischen Projekten ermöglicht. Die vom Deutschen Institut für angewandte Lichttechnik (DIAL) entwickelte „DIALux“ ermöglicht Lichtplanern eine professionelle Berechnung und dreidimensionale Visualisierung von lichttechnischen Projekten.

Ganzheitliches Lösungskonzept
Der EMG-Hallenneubau in Wenden erforderte integrierte Maßnahmen und ein ganzheitliches Lösungskonzept für die Belichtung mit Tageslicht, Belüftung und Brandschutz. Erarbeitet wurden Detailpläne für ein Flachdach mit integrierten Lichtkuppeln, inklusive der entsprechenden Lichtberechnungen, die Planung von Rauch- und Wärmeabzugsanlagen (RWA) als Maßnahme für den vorbeugenden Brandschutz sowie Vorschläge in Bezug auf die optimale Be- und Entlüftung unter Berücksichtigung energieeffizienter Prinzipien.
Die Maßnahmen, die notwendig sind, um eine optimale Belichtung mit Tageslicht zu erzielen, sind immer mit Investitionskosten verbunden. Doch mit umsichtiger Planung und modernen Tageslichtkonzepten von Essmann lässt sich heutzutage die Wirtschaftlichkeit der Aufwendungen für Beleuchtung verbessern und nachhaltiger gestalten, vorausgesetzt,  die Überlegungen zur Tageslichtausleuchtung werden frühzeitig bei der Planung berücksichtigt.

Optimale Lichtausbeute
Die Gleichmäßigkeit und die höhere Beleuchtungsstärke wurden im Hallenneubau in Wenden im gesamten Montagebereich durch moderne Essmann-Oberlichter (Lichtkuppeln und Lichtbänder) erreicht. Sie erfüllen neben ihrer technischen Aufgabe an Belichtung, Be- und Entlüftung sowie Entrauchung auch den Anspruch ästhetischer Architektur. Im Gewerbe- und Industriebau ebenso wie im Verwaltungsbau. Hochwertige Kunststoffverglasungen bieten eine sehr gute Lichtausbeute. Hierfür sorgen bei EMG auf der ca. 4200 m² großen Dachfläche insgesamt 12 Stück 2,40 x 1,20 m große Lichtkuppeln „Classic“ mit einer Lichteinfallfläche von je 2,20 m². Die Kuppeln sind in hochwertiger, opaleingefärbter Polycarbonatverglasung ausgeführt. Durch ihren speziellen Aufbau bietet diese Verglasung den Nutzen eines wesentlich geringeren Wärmedurchlasses und sorgt somit für eine reduzierte Erwärmung der darunter liegenden Räume.
Desweiteren wurden 7 flach gewölbte Lichtbänder (7,00 m, 14,00 m und 42,00 m Länge und jeweils 4,00 m Breite) Typ 940/10 mit staubdicht verschlossener, opaler Polycarbonat-Stegsiebenfachplatte montiert. Die Oberlichter bestehen in ihrer Grundform aus thermisch getrennten Aluminium-Profilsystemen mit einer sprossenlosen Verglasung aus Polycarbonat-Hohlkammerplatten, die den europäischen Brandschutzrichtlinien entsprechen. Das ESSMANN Lichtband Typ 940/10 in bombierter Form wurde mit einer Stichhöhe von 1/9 der Spannbreite ausgeführt. Die tragende Konstruktion besteht aus naturblanken, stranggepressten Aluminiumprofilen, die im Raster von 1,06 m angeordnet sind. Grund- und Spannprofile sind ebenfalls aus Aluminium, Kleinteile im Außenbereich, wie z.B. Schrauben, Scharniere etc. sind aus Edelstahl (V2A).
Die Lichtbandklappen bestehen aus einer in den Eckpunkten verschweißten Aluminium-Rahmenkonstruktion, in der eine gleichstarke Polycarbonatplatte, wie im übrigen Lichtband, eingelegt wird. Die Klappengröße bezieht sich auf das Raster von 1,06 m und verfügt über ein Längenmaß von 1,00 bzw. 2,00 m. Auf der Wetterseite sind sie mit einem coextrudierten UV-Schutz versehen. Darüber hinaus sind die Oberlichter mit integrierten, thermisch-pneumatisch betriebenen RWA-Geräten Typ F6 und Personen-Absturzkonsolen (PAS) sowie Wind- und Regenmeldezentralen WRZ 4OM-4G sowie mit Windleitführungen ausgestattet. Den  Lichtbändern attestiert das Fraunhofer Institut für Bauphysik einen Wärmedurchgangskoeffizienten (Ug-Wert) von 1,90 W/m2K. Eine schlüssige Lösung, von der die Unternehmensleitung der EMG Automation GmbH sehr überzeugt ist.
Die Belieferung der Baustelle erfolgte durch den autorisierten Bedachungsfachhandel, der die beauftragten Dachdecker- und Elektrohandwerksbetriebe just in time mit den ausgewählten Tageslichtelementen, den dazugehörigen Aufsetzkränzen und dem Zargenmaterial sowie einem breiten Sortiment an Ausstattungskomponenten, Antrieben, Montagezubehör, Systemen für RWA und Be- und Entlüftung, inklusive der erforderlichen Anschlusstechniken für die sinnvolle Belichtung, Belüftung und Entrauchung versorgte. Die Gebäudehülle ist bereits fertiggestellt. Zurzeit findet der Innenausbau statt.

KONTAKT: Essmann GmbH, 32076 Bad Salzuflen, Tel. 05222 7910, Fax 05222 791132, info@essmann.de, www.essmann.de