Im vorangegangenen, vom BMWi geförderten Projekt »TaLed – Energie- und kosteneffiziente, fassadenintegrierte Tageslicht- und LED-Beleuchtung mittels mikrooptischer Baukomponenten, 03ET1330A-G« wurde eine lichtlenkende Struktur für vertikale Fassaden entwickelt, die mittlerweile in Abmessungen fertigbar ist, die für bautechnische Anwendungen geeignet sind. Diese wurden in Projektteil A für den baupraktischen Einsatz in zwei Demonstrationsbauten (Schul- und Bürobau) weiter optimiert und dort in einem Monitoring bzgl. Energieeffizienz und Nutzerakzeptanz erprobt und evaluiert. Begleitend wurden Instrumente zur Unterstützung einer Markteinführung entwickelt. Durch den Projektteil A wurde damit die Praxiseinführung der neuen Struktur vorbereitet.
Für den weiteren in der Tageslichtnutzung maßgeblichen baulichen Anwendungsfall, die natürliche Beleuchtung von Gebäudestrukturen über Dachoberlichter und Horizontalverglasungen, wurden im Projektteil B neue mikrooptische Strukturen entwickelt. Diese sollten hinsichtlich Aspekten wie Effizienz und mögliche Massenfertigung mit der Struktur für vertikale Fassaden vergleichbar sein. Kernaufgabe dieser Entwicklung war die Optimierung des Verhältnisses von Tageslichteintrag und Sonnenschutz unter Sicherstellung eines hohen visuellen Komforts (Entblendung). Dies erfolgt ohne kostenintensive mechanische Nachführung von Sonnenschutzstrukturen. Zwei potenziell geeignete optische Strukturen wurden zunächst simulationsgestützt entwickelt. Aufgrund der unterschiedlichen Bestrahlungswinkel und der damit erhöhten Anforderungen an die Licht- / Strahlungsführung wurden die in Vorläuferprojekten entwickelten auf TIR (»Total Internal Reflection«) basierenden optischen Prinzipien um teilverspiegelte Oberflächenelemente ergänzt. Fertigungsverfahren wurden entsprechend weiterentwickelt. Begleitend wurden Methoden und Kennwerte zur Differenzierung gegenüber heute marktüblichen Lösungen (Lichtkuppeln, -bänder) abgeleitet. Dies betrifft die Energiebewertung und den visuellen Komfort. Erste Blendungsbewertungsansätze wurden erprobt. Begleitet wurden die Arbeiten durch die Entwicklung architektonischer Integrationskonzepte.
Fraunhofer-Institut für Bauphysik IBP
