Wie lassen sich Gebäude mit Oberlichtern energieeffizienter gestalten?

Dieser Artikel untersucht, wie Oberlichter die Energieeffizienz in gewerblichen Gebäuden beeinflussen, wie sie ein Gleichgewicht zwischen natürlichem Licht und Wärmeleistung schaffen und wie sie zu den allgemeinen Nachhaltigkeitszielen eines Gebäudes beitragen.

Der ganzheitliche Ansatz bei der Gebäudeplanung

Eine gute Gebäudeplanung erfordert einen ganzheitlichen Ansatz, um die Funktionalität eines Gebäudes zu gewährleisten. Das Dach ist ein hochfunktionaler Teil der Gebäudehülle. Hier treffen Anforderungen an Tageslicht, Luftaustausch, Energieeffizienz und Sicherheit unmittelbar aufeinander. Moderne Oberlichtsysteme tragen dazu bei, diese Anforderungen in einer Lösung zu vereinen.

Natürliches Licht reduziert den Bedarf an künstlicher Beleuchtung erheblich und verbessert die Atmosphäre in Produktionshallen, Bildungseinrichtungen oder öffentlichen Gebäuden. Zugleich lässt sich durch sorgfältig geplante Glasanteile solare Energie gezielt nutzen, ohne sommerliche Überhitzung zu riskieren. So entsteht eine energieoptimierte Gebäudehülle, die sich positiv auf den gesamten Lebenszyklus eines Gebäudes auswirkt.

Relevanz für energetische Bewertungen und Zertifizierungen

Zertifizierungssysteme wie DGNB, LEED oder BREEAM bewerten Tageslichtqualität als wichtigen Beitrag zur Gesamtgebäudeeffizienz. Sie alle betonen die Bedeutung des Tageslichts für das Wohlbefinden der Nutzer und die Senkung des Energieverbrauchs. Oberlichter verbessern die Lichtverteilung, erhöhen den Tageslichtfaktor* und schaffen Belichtungssituationen, die elektrische Lichtsysteme über große Teile des Tages überflüssig machen.

Für die Planung bedeutet das: Mehr Tageslicht = bessere Energiebilanz, geringere Betriebskosten, gesteigerte Nachhaltigkeit und höhere Planungssicherheit.

Aktuelle Trends in der Tageslichtplanung

Die Tageslichtplanung im Gewerbebau entwickelt sich weiter – aktuell zeigen sich mehrere wichtige Trends:

• Integration in intelligente Gebäudesysteme
  Moderne Oberlichter lassen sich in Gebäudeautomationssysteme einbinden und können so z.B. auf Belegung, Tageszeit und Wetterbedingungen reagieren.
  
  
• Netto-Null-Gebäudekonzepte
  Mit zunehmenden Nachhaltigkeitszielen spielen Oberlichter eine wesentliche Rolle, da sie die Abhängigkeit von Kunstlicht verringern.
  
  
• Biophile Design Prinzipien
  Die wachsende Anerkennung des Einflusses der Natur auf das menschliche Wohlbefinden macht Oberlichter zu einem Schlüsselfaktor moderner Innenraumgestaltung.
  
  
• Resiliente Gebäudestrategien
  Passive Kühlung und natürliche Lüftung durch Oberlichter unterstützen die Anpassungsfähigkeit von Gebäuden.

Energieeinsparungen durch Tageslicht

 Analysen zeigen, dass Gebäude mit gut geplanten Oberlichtflächen ihren Strombedarf für Beleuchtung drastisch reduzieren können. Ein Modellversuch, bei dem ein Gebäude ausschließlich durch elektrische Beleuchtung auf Tageslichtniveau gebracht wurde, ergab einen Energiebedarf, der fünfmal höher lag als bei einem vergleichbaren Gebäude mit gut gestalteter Verglasung. Der Einsatz von elektrischer Beleuchtung beeinflusst den Heiz- und Kühlbedarf, daher wurde der Energieverbrauch für Beleuchtung, Kühlung und Heizung gemeinsam bewertet.

Auch reale Studien in Bürogebäuden bestätigen diesen Effekt. Trotz verschiedener Grundrisse, Nutzerprofile und Steuerungsstrategien zeigen sie übereinstimmend Einsparpotenziale von 20 bis 60 Prozent. Tageslicht wirkt sich also nicht nur auf die theoretische Energiebilanz aus, sondern führt auch in der Praxis zu messbaren Ergebnissen.

Ein Projekt aus der Praxis: Der Erfolg einer Kopenhagener Schule beim Austausch von Oberlichtern

Die Sanierung der Peder Lykke Schule in Kopenhagen unterstreicht die Bedeutung von Oberlichtern für die Steigerung der Energieeffizienz und die Verbesserung des Lernumfelds. Im Rahmen des Projekts wurden 68 bestehende Oberlichter durch 184 VELUX Modular Skylights Module ersetzt, die für natürliches Tageslicht und eine angenehme Belüftung im gesamten Gebäude sorgen.

Oberlichter bringen zunächst mehr natürliches Licht in das Gebäude und reduzieren so den Einsatz künstlicher Beleuchtung. Dadurch sinkt der Stromverbrauch spürbar. Gleichzeitig unterstützen sie eine natürliche Luftzirkulation, die zur Verbesserung der Raumluftqualität beiträgt. Ergänzend können z.B. Temperatur- und Regensensoren dafür sorgen, dass die Öffnungs- und Lüftungselemente automatisch und bedarfsgerecht geöffnet und geschlossen werden. So entsteht ein energieeffizientes Gesamtsystem, das Komfort schafft und die Abhängigkeit von mechanischer Kühlung deutlich verringert.

Dank vorgefertigter Module und präziser Logistik konnte der Großteil der Oberlichter an nur einem Wochenende installiert werden – mit minimaler Beeinträchtigung des Schulbetriebs.

Diese Modernisierung spart nicht nur Energie, sondern verbessert auch das Wohlbefinden und die Produktivität, indem sie dafür sorgt, dass Tageslicht und frische Luft Teil des Schulalltags sind.

Die einzigartigen Vorteile von Dachverglasungen

Oberlichter auf der Dachfläche::

• Liefern doppelt so viel Tageslicht wie Fassadenfenster (vertikal) mit derselben Fläche.
• Erzielen die erforderlichen Beleuchtungsstärken mit kleineren Verglasungsflächen.
• Sorgen für eine bessere Lichtverteilung in Räumen.

Durch Tageslichtsimulationen lässt sich bereits in frühen Planungsphasen präzise ermitteln, wie sich Dach‑ und Fassadenverglasung optimal ergänzen und wie groß die verglasten Dachflächen sein sollten, um eine ausgewogene Kombination aus Tageslichtversorgung, thermischer Effizienz und sommerlichem Wärmeschutz zu erreichen.

Thermische Effizienz und moderne Verglasungstechnologien

Die thermische Leistung ist entscheidend für die Energieeffizienz und den Raumkomfort eines Gebäudes. Moderne Oberlichter nutzen hocheffiziente Verglasungen mit Low E Beschichtungen, optimierte Rahmenkonstruktionen und – je nach Anforderung – Doppel- oder Dreifachverglasung. Sie reduzieren Wärmeverluste im Winter und minimieren den Wärmeeintrag im Sommer. Neue Technologien wie elektrochrome oder solarzellbasierte Verglasungen erweitern dieses Spektrum und ermöglichen es, auch individuellen und/oder ausgefallenen Anforderungen an Nutzung und Steuerung von Tageslicht gerecht zu werden.

Was ist der U-Wert?

Der U-Wert gibt an, wie gut ein Bauteil, beispielsweise ein Fenster, gegen Wärmeübertragung isoliert. Ein niedrigerer U-Wert bedeutet eine bessere Dämmung, sodass im Winter weniger Wärme entweicht und im Sommer weniger Wärme eindringt. Bei Fenstern wird der U-Wert durch vielfältige Faktoren beeinflusst, wie die Art der Verglasung, das Rahmenmaterial und eventuelle Spalten oder Kälte-Brücken, durch die Wärme entweichen kann. Durch die Verbesserung dieser Elemente, beispielsweise durch die Verwendung von besonders wärmedämmenden Gasen zwischen den Glasscheiben, können Gebäude den Energieverlust reduzieren und die Gesamtwärmeleistung verbessern. Erfahren Sie mehr über U-Werte.

Lösungen für unterschiedliche Gebäudetypen

VELUX Commercial bietet verschiedene Oberlichtlösungen für unterschiedliche Anforderungen. Die Modular Skylights, Modular Rooflights und Glasdachsysteme,  zeichnen sich durch ein hohes Maß an Langlebigkeit, hochwertigem Erscheinungsbild und sehr guten thermischen Werten aus. Für Anwendungen mit geringeren Anforderungen an die Wärmedämmung bieten Lichtkuppeln aus Acryl oder Polycarbonat eine robuste, leichte und wirtschaftliche Alternative. Dank Mehrschichtaufbau und speziellen Beschichtungen lassen sie sich vielseitig einsetzen und tragen ebenfalls zur Reduktion des Energieverbrauchs bei.

In der Messe Karlsruhe verbessern Dunkelklappen als Teil der elektrischen Rauch- und Wärmeabzugsanlage die Brandsicherheit und Wärmedämmung

Sowohl Glaslösungen als auch Kunststofflösungen sind mit einer Vielzahl von Beschichtungsoptionen erhältlich, die speziell zur Optimierung des solaren Wärmegewinns, des Sonnenschutzes und der Lichtdurchlässigkeit entwickelt wurden. Einige Beschichtungen können beispielsweise die in das Gebäude eindringende Sonnenwärme minimieren, was besonders in wärmeren Klimazonen von Vorteil ist. Andere können die Lichtdurchlässigkeit verbessern und so für eine gute Ausleuchtung der Räume mit natürlichem Tageslicht sorgen, während gleichzeitig ein ausreichender Sonnenschutz gewährleistet ist.

Die Wahl zwischen Glasoberlichtern und Kunststoffoberlichtern hängt oft von den spezifischen Projektanforderungen ab:

• Glaslösungen bieten in der Regel eine hervorragende Wärmeleistung (niedrigere U‑Werte) und eine hohe optische Transparenz, wodurch sie sich ideal für Räume eignen, in denen Ästhetik und Energieeffizienz im Vordergrund stehen.
• Kunststoffoberlichter sind leichtgewichtig und in der Regel kostengünstiger in der Anschaffung. Wenn sie aus hochwertigen Materialien hergestellt und mit fortschrittlichen Funktionen ausgestattet sind, bieten sie außerdem Sicherheit und Schutz vor UV-Strahlung und rauen Wetterbedingungen und gewährleisten so eine lange Lebensdauer für viele Anwendungsbereiche. Diese Systeme sind ideal für Projekte, bei denen die Anforderungen an die Wärmeleistung weniger hoch sind.

Bei korrekter Spezifikation und Installation können beide Lösungen den CO₂‑Fußabdruck eines Gebäudes deutlich reduzieren: Sie verringern den Bedarf an künstlicher Beleuchtung und nutzen in den kälteren Monaten die passive Solarwärme, was das Potenzial bietet, die Heizkosten zu senken.

Nutzerkomfort und Wohlbefinden

Während die hohe Energieeffizienz entsprechende Einsparpotentiale erschließt, beeinflusst Tageslicht maßgeblich das Wohlbefinden der Gebäudenutzer. Es steigert Konzentration, verbessert die Stimmung, unterstützt den natürlichen Biorhythmus und schafft eine angenehmere, gesündere Arbeits- oder Lernumgebung. Unternehmen profitieren von einer höheren Produktivität und geringeren Fehlzeiten, Bildungseinrichtungen von besseren Lernbedingungen.

Einordnung in das Healthy‑Buildings‑Framework

Der Healthy Buildings Barometer für gesundes Bauen 2024 definiert fünf wesentliche Dimensionen gesunder Gebäude:

1. Verbesserte mentale und physische Gesundheit
   Natürliches Tageslicht fördert Wohlbefinden, reguliert den Biorhythmus und unterstützt die allgemeine Gesundheit.
2. Auf die Bedürfnisse des Menschen zugeschnitten
   Oberlichter schaffen visuelle Verbindungen zur Außenwelt und bringen natürliches Licht tief in den Raum.
3. Nachhaltig gebaut und betrieben
   Energieeffiziente Oberlichter reduzieren die Abhängigkeit von künstlicher Beleuchtung und senken so die CO2-Emissionen und Betriebskosten.
4. Widerstandsfähig und anpassungsfähig
   Steuerbare Oberlichter sorgen für natürliche Belüftung, reduzieren den Kühlbedarf und passen sich gleichzeitig an wechselnde Außenbedingungen an.
5. Nutzerorientiert
   Moderne Oberlichtlösungen mit Bedienelementen ermöglichen es den Nutzern, ihre Umgebung selbst zu gestalten, was die Zufriedenheit und das Engagement erhöht.

Mit hochwertigen Oberlichtlösungen können Gebäudeeigentümer mehrere dieser Aspekte gleichzeitig adressieren und Räume schaffen, die nicht nur energieeffizient, sondern auch wirklich gesund für ihre Nutzer sind.

Maßgeschneiderte Oberlichtlösungen für jeden Raum, jede Form und jede Designvorstellung

Fazit: Ein starker Partner für energieeffiziente, nachhaltige Gebäude

Moderne Oberlichter liefern weit mehr als nur Tageslicht. Sie verbinden darüber hinaus Energieeffizienz, Komfort, natürliche Lüftung und Sicherheit zu einem leistungsfähigen Dachsystem. Betreiber profitieren von niedrigeren Betriebskosten und langlebigen, wartungsarmen Lösungen. Planer erhalten hohe Entscheidungs- und Planungssicherheit – durch klare Systeme, digitale Werkzeuge und verlässliche Unterstützung in jeder Projektphase.

Mit integrierten Lösungen für Tageslicht, Lüftung, thermische Leistung und Sicherheit macht VELUX Commercial komplexe Dächer einfacher – und unterstützt nachhaltige Architektur in Industrie-, Bildungs- und Gewerbebauten.

Sind Sie bereit, Ihr gewerbliches Gebäude mit energieeffizienten Oberlichtern für die Zukunft zu gestalten? Kontaktieren Sie unsere VELUX Commercial Experten für eine maßgeschneiderte Tageslichtlösung, die Ihre Energiekosten senkt und gleichzeitig das Wohlbefinden der Nutzer verbessert.

Quellen:

1. Leitfaden zur Tageslichtplanung mit der DIN EN 17037
2. VELUX, "Window systems," Daylight, Energy and Indoor Climate Basic Book
3. VELUX, 2024, Healthy Buildings Barometer