Entwicklung eines neuartigen Konzeptes zur In‐situ‐Messung von g‐Werten an komplexen Verglasungssystemen

Abstract

Produkte unterschiedlicher Hersteller und Technologien vergleichen zu können. Auch für Verglasungssysteme mit komplexen Lamellensystemen lässt sich ein stationärer g-Wert als Vergleichsbasis bestimmen. Die Definition als Einzelkennzahl bei normal zur Verglasungsfläche gerichteter Einstrahlung führt aber zugleich zu der Einschränkung, dass über das tatsächliche thermische Verhalten während des Betriebes keine zuverlässigen Aussagen gemacht werden können, da dieser Fall der Einstrahlung bei einem realen Sonnenstandsverlauf praktisch fast nie eintritt. Für einfache Verglasungssysteme ist es ausreichend, den g-Wert hierfür eindimensional abhängig vom solaren Einstrahlwinkel zur Flächennormale (Angle of Incidence) darzustellen. Bei komplexeren Systemen mit Verschattungs-bzw. Lichtlenklamellen ist eine zweidimensionale Winkelabhängigkeit unerlässlich. Nachdem eine kontinuierliche Messung des g-Wertes über die gesamte Einstrahlhemisphäre nicht mit vertretbarem Aufwand realisierbar ist, wird intensiv an numerischen Modellen zur möglichst exakten Berechnung der thermischen Eigenschaften von komplexen Verglasungssystemen mit Lamellen geforscht, [5], [8], [12]. Als etablierter Standard gilt hier die ISO15099, [7]. Neben der Komplexität wechselwirkender physikalischer Vorgänge im Scheibenzwischenraum müssen oftmals aufgrund fehlender Datengrundlage Vereinfachungen und Annahmen in der Modellierung getroffen werden. Für ein möglichst realitätsnahes Modell fehlen außerdem meist konkrete Messdaten vom Objekt, auf deren Grundlage Modellparameter angepasst werden können. Die Tendenz zu Insitu-Messungen, gekoppelt mit adaptiver Simulation, wird deshalb in aktuellen Forschungsfragen immer größer, [2], [3]. Mit dem hier vorgestellten Messkonzept sollte zum einen ein weiterer Beitrag dazu geleistet werden, erstmals die energetische Bewertbarkeit von bereits verbauten Verglasungssystemen im Betrieb zu ermöglichen, andererseits um die notwendigen Messdaten zur verbesserten Datengrundlage für die dynamische Simulation von Bestandsgebäuden zu liefern. Ein gezieltes Fixieren von beeinflussenden Parametern während der Messung (z. B. konvektive Übergänge) soll eine Validierung von Simulationsmodellen unter bekannten Randbedingungen ermöglichen. In weiterer Folge sollen die so generierten In-situ-Messdaten für eine Modelloptimierung verwendet werden, Der Beitrag beschreibt Konzept und Funktionsweise eines neuartigen Messverfahrens zur In-situ-Bestimmung des Gesamtenergiedurchlassgrades (g-Wert) von komplexen Verglasungssystemen mit integrierten Lamellensystemen. Die Vorteile dieses Mess prinzips gegenüber einer stationären Vermessung unter konstanten Einstrahlbedingungen liegen vor allem in der besseren Abbildung des realen Betriebs. Die praktische und mobile Anwendbarkeit vor Ort ist deshalb eines der Zielkriterien, welche bei der Entwicklung des Gerätes neben bestmöglicher Messgenauigkeit erreicht werden sollen. Neue Methoden für die Arbeit in der Qualitätssicherung im Baubereich oder in der Sanierung zur thermischen Analyse von Bestandsgeb...