Sonnenschutz mit KNX

Egal ob Eigenheim oder Bürogebäude: In Innenräumen sollte die Temperatur stets angenehm sein, um das eigene Wohlbefinden zu steigern. Klar, dass hierfür Energie notwendig ist – im Winter muss geheizt, im Sommer gekühlt werden.

Dabei müssen auch gesetzliche Rahmenbedingungen im Auge behalten werden: Die am 1. Januar 2023 in Kraft getretene Neufassung des Gebäudeenergiegesetzes (GEG) sieht vor, dass Neubauten einen zulässigen Jahres-Primärenergiebedarf von 55 Prozent des Primärenergiebedarfs des Referenzgebäudes nicht überschreiten dürfen. Davor lag dieser Wert noch bei 75 %. Das heißt im Klartext: Energie sparen sollte nach wie vor ganz oben auf der Agenda aller Haus- und Immobilienbesitzer stehen.

Der international gebräuchliche Richtwert für ein Niedrigenergiehaus liegt bei einem Heizenergiebedarf von maximal 70 Kilowattstunden pro Quadratmeter und Jahr.

Diesem Wert muss aktuell jeder Neubau genügen, weshalb Neubauten im Grunde automatisch Niedrigenergiehäuser sind. Durch die effiziente Isolierung moderner Niedrigenergiehäuser besteht im Sommer jedoch die Gefahr der Überhitzung, was wiederum zu hohem Energieeinsatz für die Kühlung des Gebäudes führen kann. Hier kommt der automatische Sonnenschutz ins Spiel, der verhindert, dass sich das Gebäude aufheizt.

Um die Überhitzung von Gebäuden zu vermeiden ist es dringend erforderlich, einen Sonnenschutz zu installieren, der automatisch funktioniert. Unabhängig von der Anwesenheit der Nutzer, sollte der Sonnenschutz wie z.B. Jalousien oder Markisen ohne menschliches Zutun aus- und eingefahren werden.

Eine intelligente KNX-Beschattungssteuerung trägt nicht nur im Sommer zur Optimierung des Raumklimas bei, sondern bietet auch im Winter einen entscheidenden Vorteil: die gezielte Nutzung des solaren Wärmeeintrags.

Durch eine smarte Steuerung bleiben Jalousien und Rollläden an kalten Tagen so lange geöffnet, bis die gewünschte Raumtemperatur erreicht ist. So kann die natürliche Sonnenwärme in den Innenräumen genutzt werden, wodurch sich der Heizbedarf reduziert. Sobald die Sonneneinstrahlung nachlässt oder die Temperatur sinkt, wird die Beschattung automatisch angepasst, um die gespeicherte Wärme möglichst lange im Raum zu halten.

Die Vorteile auf einen Blick:

• Energieeinsparung – Weniger Heizaufwand durch passive Wärmenutzung
• Mehr Komfort – Automatische Anpassung ohne manuelle Eingriffe
• Nachhaltigkeit – Optimale Nutzung natürlicher Ressourcen für ein energieeffizientes Zuhause
• Smarte Integration – Perfekte Kombination mit KNX für eine ganzheitliche Gebäudeautomation

Datenbasierte Steuerung und Optimierung

Mit KNX können Wetterdaten wie Helligkeit, Windgeschwindigkeit, Regen, Außentemperatur und Sonnenstand in die Steuerung des Sonnenschutzes einbezogen werden. Diese datenbasierte Steuerung ermöglicht eine präzise und bedarfsgerechte Anpassung des Sonnenschutzes, was den Energieverbrauch weiter optimiert. Beispielsweise kann der Sonnenschutz bei hoher Sonneneinstrahlung automatisch aktiviert und bei geringer Einstrahlung deaktiviert werden, um solare Gewinne im Winter zu nutzen.

Komfort und Benutzerfreundlichkeit

KNX-Systeme bieten nicht nur Energieeffizienz und Komfort, sondern zeichnet sich auch durch eine hohe Benutzerfreundlichkeit aus. Nutzer können ihre Sonnenschutzsysteme einfach über zentrale Touchpanels, Apps oder Sprachsteuerung bedienen. Diese einfache Bedienbarkeit trägt dazu bei, dass der Sonnenschutz optimal genutzt wird, was wiederum den Energieverbrauch senkt und den Wohnkomfort erhöht.

Nachhaltigkeit und zukunftssichere Investition

Durch die Integration von KNX wird nicht nur der aktuelle Energieverbrauch reduziert, sondern auch die Nachhaltigkeit des Gebäudes insgesamt erhöht. Bereits seit über 30 Jahren auf dem Markt, sind KNX-Systeme zukunftssicher und können dank der über 500 Anbieter von KNX-fähigen Produkten leicht erweitert oder angepasst werden. Dies macht sie zu einer langfristigen Investition, die sowohl ökologische als auch ökonomische Vorteile bietet.

Aktive Systeme wie Rollläden bieten sowohl guten Sonnenschutz als auch gute Isolierung im Winter und benötigen keine Wind- und Regensicherheit.

Außenjalousien und Raffstores überzeugen durch sehr guten Sonnenschutz und ermöglichen durch die Lamellenverstellung einen hohen Lichteintrag. Jedoch ist ein automatischer Windschutz dringend erforderlich.

Textile Behänge können außen oder innen angebracht werden. Sie sind optisch ansprechend und teilweise lichtdurchlässig. Im Außenbereich müssen sie allerdings meist vor Wind und Regen geschützt werden. Auch Markisen gehören zu dieser Gruppe. Hier gibt es auch spezielle, robuste Modelle, die regenfest sind und z. B. in der Gastronomie zum Einsatz kommen. Bei Sturm müssen jedoch auch diese Modelle eingefahren werden.

Passive Systeme umfassen bauliche Komponenten und Sonnenschutzglas. Letzteres besteht aus reflektierenden oder absorbierenden Gläsern, die für zusätzlichen Sonnenschutz sorgen.

Für eine funktionierende Sonnenschutzlösung mit KNX sind einige Komponenten unerlässlich. Dazu gehören eine KNX-Spannungsversorgung, die gegebenenfalls auch Hilfsspannung liefert, eine Wetterstation und Jalousieaktoren.

Für sogenannte Astrofunktionen, also eine uhrzeit- oder sonnenstandsgeführte Steuerung ist ein GPS-Empfänger oder eine herkömmliche Zeitschaltuhr notwendig. Logikmodule sind praktisch, um die Automatik mit eigenen Schaltungen zu ergänzen.

Die Komponenten GPS/Zeitschaltuhr und Logikfunktionen sind in einigen KNX-Wetterstationen oder KNX-Aktoren bereits enthalten.

Bei der Planung und Installation eines KNX-basierten Sonnenschutzsystems sind einige vorbereitende Arbeiten erforderlich. Zunächst müssen die Fassaden des Gebäudes definiert und die Winkel gemessen werden. Hierbei kann z.B. Google Maps genutzt werden, um die Koordinaten des Gebäudes zu bestimmen.

Auf jeder Fassadenseite sollte eine Senkrechte ermittelt werden, die dem Azimut-Winkel der Sonne entspricht. Der Einfallswinkel ist abhängig von der Fenstergröße und der Tiefe der Laibung und sollte gegebenenfalls skizziert werden. Der maximale Einfallswinkel beträgt 180 Grad bei großen Fenstern und fehlender Laibung.

Es ist wichtig, alle Beschattungen des Gebäudes nach Fassaden zu sortieren. Bei runden Gebäuden kann eine Einteilung in Segmente, abhängig von den Einstellmöglichkeiten der Wetterstation und der Logik, sinnvoll sein. Es sollte auch berücksichtigt werden, dass in den unteren Geschossen mehr Schatten entsteht, z.B. durch Bäume oder andere Gebäude.

Positionierung und Installation der Wetterstationen

Die Positionierung der Wetterstation am Gebäude sollte sorgfältig festgelegt und die Himmelsrichtung überprüft und gegebenenfalls korrigiert werden. Die Hilfsspannung und der Überspannungsschutz müssen sichergestellt sein. Da fast alle außenliegenden Beschattungen Windschutz erfordern, sollten die Grenzwerte vom Hersteller oder Errichter der Beschattung erfragt werden. Regenschutz kann bei Markisen sinnvoll sein.

Einstellen der Sonnenschutzfunktionen

Die Grenzwerte für die Helligkeit sollten so eingestellt werden, dass ab etwa 40.000 Lux ein sonniger Tag erkannt wird und ab 20.000 Lux der Sonnenschutz sinnvoll aktiviert wird. Sinnvolle Verzögerungen, wie eine Einschaltverzögerung von 5 Minuten und eine Ausschaltverzögerung von 20 Minuten inklusive großzügiger Hysterese, sollten eingestellt werden, um zu häufige Fahrbewegungen zu vermeiden. Wenn möglich, sollten Azimut und Elevation (Sonnenhöhe) genutzt und für jede Fassade individuell eingestellt werden. Bei Jalousien sorgt die Lamellenverstellung in Abhängigkeit der Sonnenhöhe (Elevation) für Lichteinfall und eine Öffnung der Fassade bei gleichzeitigem Sonnenschutz.

Welches Gerät übernimmt die Automatik?

Die Sonnenschutzautomatik kann in der Software der Wetterstation oder des Aktors sitzen. Entweder übernimmt also die Wetterstation die Beschattung oder der Aktor. Egal wo die Intelligenz sitzt, Sie sollten darauf auchten, dass der Nutzer durch eigenes Einstellen der Beschattung die Automatik deaktivieren kann. Durch manuelles Fahren der Behänge und eigene Szenen wird die Sonnenschutzautomatik individualisierbar und von den Nutzern gern angenommen. Lediglich Schutzfunktionen wie Wind-, Regen- und Frostalarm haben immer Priorität.

Prüfen Sie, ob die verfügbaren Aktoren über eine Sonnenschutzautomatik verfügen. Diese Funktion ist äußerst vorteilhaft, da sie eine automatische Anpassung der Beschattung ermöglicht. Wenn der Nutzer die Beschattung manuell einstellt, wird die Automatik deaktiviert, was eine flexible und individuelle Steuerung ermöglicht. Achten Sie beim Einkauf oder bei der Empfehlung von Geräten darauf, dass diese über eine solche Automatik verfügen.

Bei der Nutzung von Jalousien ist die Lamellenverstellung in Abhängigkeit von der Elevation der Sonne ein wichtiger Aspekt. Diese Einstellung sorgt für einen optimalen Lichteinfall und ermöglicht gleichzeitig die Öffnung der Fassade, während der Sonnenschutz gewährleistet bleibt. Die präzise Anpassung der Lamellenwinkel ermöglicht es, den Raum mit ausreichend Tageslicht zu versorgen, ohne dabei die Raumtemperatur durch direkte Sonneneinstrahlung zu erhöhen.

Durch die Auswahl der richtigen Aktoren stellen Sie sicher, dass Ihr Sonnenschutzsystem effizient und benutzerfreundlich ist, was zu einer verbesserten Wohn- und Arbeitsumgebung führt.