Wie erzielt man höchstmöglichen Raumkomfort mit geringstmöglichem Einfluss auf die Umwelt? Und: Wie kann thermischer Komfort in Gebäuden nachhaltig bereitgestellt werden? Wir haben einen Maßnahmenkatalog für Sie zusammengestellt.
Ergänzend zum Thema empfehlen wir Ihnen den Vortrag „High Comfort – Low Impact“ von Prof. Thomas Auer. Der Geschäftsführer von Transsolar befasst sich mit nachhaltigen Klima- und Energiekonzepten für Gebäude und ihre Räume und forscht am Lehrstuhl für Gebäudetechnologie und klimagerechtes Bauen an der Fakultät für Architektur der Technischen Universität München.
Der Mensch empfindet Wärme und Kälte durch Rezeptoren in der Haut. Diese Thermorezeptoren informieren das Gehirn über „zu warm“ bzw. „zu kalt“; wobei sehr viel mehr Rezeptoren auf Kälte programmiert sind. Das Temperaturempfinden ist die einzige menschliche Sensorik, die ausschließliche Information an das Gehirn meldet, wenn sich ein Diskomfort einstellt.
Durch Stoffwechselprozesse erzeugt der Körper Wärme, jedoch muss er gleichzeitig seine Kerntemperatur konstant halten. Daher steht der Körper in ständigem Wärmeaustausch mit seiner Umgebung. Dies geschieht durch:
Grundsätzlich stellt sich ein thermischer Komfort ein, wenn die gesamte Wärmebilanz des Körpers im Gleichgewicht steht. Sechs Faktoren werden als primäre und dominierende Faktoren für die thermische Behaglichkeit angesehen:
Der dänische Wissenschaftler Ole Fanger hat in den 1970er Jahren mit zahlreichen Probanden in Testreihen das Wärmeempfinden von Menschen erforscht und so ein statisches Behaglichkeitsmodell in Abhängigkeit der sechs primären Faktoren (s.o.) basierend auf empirischen Ermittlungen der individuellen Wahrnehmung entwickelt.
Daraus ist der sogenannte Predicted Mean Vote (PMV) – eine Skala von +3 (zu warm) und -3 (zu kalt) mit 0 als neutral – entstanden. Aus dem PMV lässt sich wiederum der PPD (Predicted Percentage of Dissatisfied) bestimmen. Entsprechend der menschlichen Sensorik spricht man auch hier über die Anzahl der Unzufriedenen und nicht der Zufriedenen. Je geringer der PPD-Wert, also je weniger Prozent der Personen unzufrieden oder je näher der PMV Wert an 0 liegt, desto besser ist per Definition der Komfort in einem Raum.
Demgegenüber stehen adaptive Behaglichkeitsmodelle. Sie berücksichtigen neben der thermischen Wahrnehmung der Nutzer auch Maßnahmen zur Anpassung an die Umgebung sowie unterschiedliche Erwartungshaltungen bezüglich Innen- und Außenklima. Hierbei werden Temperaturgrenzwerte für die Innentemperatur in Abhängigkeit von der Außentemperatur, der Art der Raumklimatisierung und einem Mittel der Außentemperatur über die letzten sieben Tage des Gebäudes definiert. Diese Ober- und Untergrenzen für die Lufttemperatur definieren somit einen Komfortbereich. Mit steigenden Kriterien und Anforderungen verändern sich die Grenzwerte und der Komfortbereich wird enger. Ganzjährig enge Komfortgrenzen sind allerdings weder gesetzlich vorgegeben noch gesund.
Raus aus der Komfortzone heißt: Unter anderem mehr Spielraum für den individuellen Nutzerkomfort einplanen!
Gleichwohl stellen beiden Verfahren in Kombination mit der Raumluftbewegung heute die Grundlage für viele deutsche und internationale Normen und Zertifizierungssysteme zur Evaluierung von thermischem Komfort in Gebäuden dar. Es stellt sich insofern durchaus die Frage, ob diese Verfahrensweise der richtige Ansatz ist, um thermischen Komfort in Gebäuden auch nachhaltig bereitzustellen.
Gerade angesichts steigender Anforderungen durch mehr Flexibilität und individuelle Arbeitsbedingungen und unter der Voraussetzung von variablem Bekleidungs- und Aktivitätsgrad sowie mehr Luftbewegung bedeutet ein breiteres Komfortband mehr Spielraum für den individuellen Nutzerkomfort. Ein breiteres Komfortband spart folglich auf Seite der Gebäudetechnik erheblich Energie ein und reduziert den technischen Installationsgrad der Gebäude.