Intelligenter Sonnen- und Wärmeschutz gewinnt an Bedeutung

Der Klimawandel bewirkt unter anderem eine deutliche Zunahme der Anzahl Hitzetage und Tropennächte. Folglich wird eine dem Klima von morgen angepasste Bauweise immer wichtiger, damit heute neu gebaute oder frisch sanierte Gebäude während ihrer restlichen Lebensdauer genügend gegen die sommerliche Hitze geschützt sind. Architekten und Planer können sich nun auf neue Datengrundlagen abstützen und so das Innenraumklima prospektiv für die Zukunft optimieren. Erfahren Sie, weshalb dies auch für den Gebäudeschutz vor Naturgefahren wichtig ist.

Vorausschauend auf das Klima der Zukunft ausgerichtet

Erstmals liegen physikalisch konsistente, stündliche Datensätze für das zukünftige Klima in den kommenden 50 Jahren vor. Diese Daten wurden von der MeteoSchweiz, dem Bundesamt für Umwelt (BAFU), der Baudirektion des Kantons Zürich, der Hochschule Luzern (HSLU) und dem Schweizerischen Ingenieur- und Architektenverein (SIA) gemeinsam erarbeitet. Die neuen Datensätze basieren auf den Klimaszenarien CH2018 und sind für 45 Stationen der Schweiz verfügbar. Sie ermöglichen es Planenden, das Innenraumklima der Zukunft zu berechnen und mittels Raumklimasimulationen Gebäude und Gebäudetechnik bestmöglich den zukünftigen Gegebenheiten anzupassen. Insbesondere an urbanen Standorten zeigt sich klar: die lokalen Hitzeinseleffekte dürfen nicht unterschätzt werden und erfordern zusätzliche Massnahmen – auch auf Ebene der Stadtplanung (siehe Beitrag zum Konzept der «Schwammstadt»).

Simulationen für einen optimalen Betrieb

Die neuen Datensätze und Berechnungsmethoden zur Berücksichtigung des zukünftigen Klimas sind im Hochbau eine kleine Revolution. Denn bis anhin wurden für die Planung mehrheitlich Erfahrungswerte und Messdaten aus der Vergangenheit berücksichtigt. Auch die Normierung hat bisher eher einen retrospektiven Ansatz verfolgt. Doch die zunehmend datengestützten und kollaborativen Planungsmethoden eröffnen neue Möglichkeiten zur gezielten Optimierung des Gebäudebetriebs schon in frühen Planungsphasen (siehe auch Beitrag «BIM»). Diese prospektive Denkweise ist für die Anpassung an den Klimawandel zweifellos zielführend und lässt sich sinngemäss auch auf den Umgang mit Naturgefahren übertragen. Denn analog zur Hitze im Sommer ist beispielsweise auch mit häufigeren und heftigeren Starkregen und Stürmen zu rechnen – sich ändernde Gegebenheiten, die ebenfalls planerische Lösungen erfordern. Als besonders geeignet gelten Schutzkonzepte, die auch im sogenannten Überlastfall gut funktionieren. Das heisst, auch wenn noch mehr Regen fällt als bis anhin erwartet wurde, müssen Schäden verhindert oder zumindest vermindert werden. Im Grundsatz braucht es also möglichst robuste Gebäude, welche dennoch Ressourcen schonen und eine effiziente Nutzung ermöglichen. Ein universales Kochrezept für naturgefahrensichere Gebäude gibt es nicht, aber viele verschiedene Lösungsansätze, die sich je nach Handlungsspielraum im Projekt besser oder weniger gut eignen. Der Naturgefahren-Check listet je nach Gefährdung und Situation konkrete Empfehlungen auf für Schutzmassnahmen. Die wohl wichtigste, allgemeingültige Erkenntnis lautet: So früh wie möglich in der Planung sämtliche relevanten Gegebenheiten einbeziehen, denn eine durchdachte Konzeption ist der Schlüssel zum naturgefahrensicheren Gebäude.

Beschattung und Nachtauskühlung sind für den sommerlichen Wärmeschutz zentral

Die neuen Daten zum Innenraumklima zeigen deutlich: Ohne eine effiziente Auskühlung durch eine möglichst natürliche Lüftung in der Nacht lassen sich die negativen Effekte der immer länger andauernden Hitzewellen kaum abmindern. Insbesondere im innerstädtischen Bereich mit potenziellem Hitzeinseleffekt werden Gebäude, welche nicht dem zukünftigen Klima angepasst gebaut wurden, kaum ohne eine aktive Kühlung auskommen. Natürlich gilt es schon nur wegen des Energiebedarfs eine aktive Kühlung wenn immer möglich zu vermeiden. Das zweite Schlüsselelement für klimaangepasste Gebäude ist die Reduktion des Wärmeeintrags tagsüber. Dabei spielt die Ausgestaltung von Öffnungen (besonders grosse, besonnte Öffnungen besser vermeiden) und der Sonnenschutz eine entscheidende Rolle. Gerade letzterer ist aber der Witterung direkt ausgesetzt und zugleich besonders verletzlich: Aussenliegende Lamellenstoren halten nur geringe Windgeschwindigkeiten aus und gehen schon bei kleinen, häufig auftretenden Hagelkörnern kaputt.

Hagel- und Sturmschäden an Lamellenstoren gehen ins Geld – gemäss Untersuchungen von Gewitterereignissen entfallen rund ein Drittel der Hagelschäden auf Lamellenstoren. Nebst hohem Ressourcenverschleiss und Kosten bringen beschädigte Sonnenschutzanlagen auch Umtriebe. Weil typischerweise sehr viele Gebäude gleichzeitig betroffen sind, kann sich der Ersatz der Storen über Wochen oder gar Monate hinziehen – ausgerechnet in der Sommerhitze, wenn Räume ohne Beschattung kaum nutzbar sind.

Schutz der Beschattungseinrichtungen

Glücklicherweise gibt es heute innovative Lösungen zum Schutz aussenliegender Lamellenstoren: Über das von den Kantonalen Gebäudeversicherungen kostenlos angebotene Hagelwarnsignal «Hagelschutz – einfach automatisch» können moderne Gebäudesteuerungen direkt auf eine aktuelle, ortsgenaue Hagelprognose zugreifen. So lassen sich vollautomatisch und ohne menschliches Eingreifen sämtliche Storen an einem Gebäude wirksam vor Hagel schützen. Dieses Beispiel zeigt, wie moderne Gebäudetechnik gewinnbringend für den Gebäudeschutz vor Naturgefahren eingesetzt werden kann. Gemäss Erfahrungen von Präventionsexperten verschiedener Kantonaler Gebäudeversicherungen ist das Kosten-Nutzen-Verhältnis dieser Schutzmassnahmen übrigens besonders gut.