Herausragender Erfolg für Nanogel® transparente Aerogel-Tageslichtpaneele in erster europäischer Installation

Testmessungen am Ort der ersten europäischen Installation von Nanogel® transparenten Aerogel-Tageslichtelementen in einer Schulsporthalle in Buchwiesen, Zürich, haben die positiven Erwartungen des Architekten, Arnold Amsler, voll erfüllt. Die Halle profitiert von der gleichmäßig hellen Lichtstreuung der Paneele und bietet den Benutzern im Winter wie im Sommer ein dauerhaft behagliches Raumklima.

Tests und Auswertung durchgeführt in einem Studentenprojekt, gestützt durch Peter Hartmann, Prof. Dr. Technical University (ETH) Zurich, Sommerbehaglichkeitsmessungen der Abteilung für Bauphysik des EMPA.

Nanogel ist ein hydrophobes Kieselsäure- bzw. Aerogel, das ausschließlich von Cabot Corporation hergestellt wird. Damit gefüllte transluzente Scobatherm® Elemente aus der Fertigung des Schweizer Baustoffherstellers Scobalit wurden auf insgesamt 1.000 m2 Dachfläche und 350 m2 der Nordfassade der Sporthalle installiert. Gleichmäßige Lichtstreuung war eines der Hauptkriterien des Bauprojekts, und Amsler war vom Potenzial der Scobatherm Elemente für maximale Tageslichtnutzung beeindruckt. Nicht weniger beeindruckt zeigte sich auch die Stadt Zürich von den zu erwartenden Energie- und Kosteneinsparungen aufgrund der Wärmedämmeigenschaften der Nanogel gefüllten Sandwichpaneele.

Als Parameter für den Tageslichtquotienten der Halle hatten die Baupläne einen Wert von 0,03 bis 0,05 bzw. 3% bis 5% vorgegeben. Dies ist über die Länge einer Sporthalle mit normaler Befensterung eher schwer zu erreichen. Dennoch, und obwohl die bebaute Fläche der Buchwiesen-Sporthalle unter der Bodengleiche liegt, wurde der geforderte Tageslichtquotient über die gesamte Hallenfläche hinweg erfüllt und zur Mitte hin sogar etwas übertroffen.

Fotos, aufgenommen an einem wolkenlosen Sonnentag im März, beweisen die äußerst gleichmäßige Lichtverteilung in der Buchwiesen-Sporthalle. Die auf den jeweiligen Aufnahmen aufgetragenen Helligkeitsmessungen liegen für Spielfläche, Decke und hintere Betonwand alle im gleichen Bereich. Das bietet sehr günstige Bedingungen für Spielzüge längs zur Halle.

Wenngleich dies nicht im gleichen Umfang auf die Lichtverhältnisse quer zur Halle zutrifft, weil entlang der Seitenwände einige dunklere Bereiche bestehen, so liegen jedoch auch diese noch gut innerhalb der blendfreien Helligkeitstoleranz.

Helligkeitsmessungen während eines ähnlichen Zeitraums in der herkömmlich gebauten Sporthalle einer Kantonschule in Winterthur zeigten erhebliche Schwankungen und Kontraste mit Blendwirkung für die Hallenbenutzer.

Die größte Unsicherheit beim Buchwiesen-Projekt betraf das Hallenklima während der Sommermonate. Baulich konnten diese Bedenken teilweise durch die Ausrichtung des Gebäudes ausgeräumt werden, die eine möglichst geringe direkte Sonneneinstrahlung und dies bei einem tiefen Einfallwinkel sicherstellt.

Die Innentemperatur wurde über 10 Tage hinweg im Juli bei Außentemperaturen gemessen, die 30°C bis 35°C erreichten. Bei Kombinierung der programmierbaren Nachlüftung der Halle mit einer Tageslüftung von ca. 40% stieg die Innentemperatur nur um 2°C bis 4° über die Außentemperatur. Wenn die Fenster tagsüber permanent geöffnet blieben, außer bei Regen, lag die Innentemperatur im Durchschnitt immer rund 4°C unter der Außentemperatur. Die größte Erwärmung der Halle wurde um 17 Uhr erreicht, weit nach den normalen Unterrichtszeiten der Grundschule.

Die Tests ergaben, dass sich das Raumklima im Sommer bei optimierter Lüftung spürbar verbessern lässt. So konnten die Hallenbenutzer bei Spitzentemperaturen von 33°C außen sich in der Halle über längere Stunden hinweg bei <26°C bewegen.

Architekt Arnold Amsler zufolge spricht der Vergleich von Tageslicht und Blendfreiheit zwischen Sporthallen in Standardbauweise und der Buchwiesen-Halle mit Scobatherm Elementen deutlich zugunsten der letzteren. Hervorzuheben sei dabei insbesondere die Helligkeit im Raum. Amsler ist überzeugt davon, dass sich die Behaglichkeit und die Betriebsbedingungen sogar noch verbessern lassen. Dazu sind jedoch intensivere Computersi

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