ConverLight® setzt neue Maßstäbe bei Schulen

Das richtige Gleichgewicht zwischen Tageslicht-Einfall, Ausblick und passende Temperaturen zu finden, ist schon lange für Schulen eine schwierige Aufgabe. Überall in Europa stehen Bildungseinrichtungen unter Druck, ihre Kohlenstoffemissionen zu senken und ehrgeizige Energievorgaben einzuhalten, ohne dass darunter die Qualität ihrer Lernumgebungen leiden darf.

Als die Prins-Henry-Schule in Kopenhagen 2022 eine Erweiterung des Schulcampus plante, standen die Architekt:innen vor einer bekannten Frage: Wie lassen sich Klassenzimmer errichten, die hell sind und gleichzeitig eine hohe Aufenthaltsqualität haben, ohne die strengen dänischen Nachhaltigkeitsziele außer Acht zu lassen. Die Lösung war das dynamische Glas ConverLight® von ChromoGenics, mit dem überall in der Schule mehr als 1100 m² der adaptiven Fassadenverglasung ausgestattet wurden.

Doch wie funktionierte dies in der Praxis? Und wie fiel die Lösung im Vergleich zu alternativen Regelungen des Sonnenschutzes aus? Zur Bewertung der Effektivität verschiedener Sonnenschutzstrategien wurde vom ao. Prof. Christian A. Hviid eine Vergleichsstudie ausgeführt.

Anfang 2025 und damit ein Jahr nach Abschluss der Arbeiten an der Prins-Henry-Schule untersuchte eine Vergleichsstudie die Leistungsfähigkeit von fünf Fassaden- und Kühlungsstrategien unter den echten Bedingungen eines Klassenzimmers:

– Standard-Dreifachverglasung mit einem Split-Klimagerät
– Sonnenschutz-beschichtetes Glas mit Nachtlüftung und Zentralkühlung
– Elektrochrome Verglasung ConverLight® mit Nachtlüftung, jedoch ohne aktive Kühlung
– Elektrochrome Verglasung eines führenden Wettbewerbers mit Nachtlüftung, jedoch ohne aktive Kühlung
– Externe Blenden mit Nachlüftung und ohne aktive Kühlung

Das Ziel war, herauszufinden, welche Lösung die anspruchsvollen Anforderungen moderner Schulgebäude erfüllte und gleichzeitig ein gesundes und produktives Raumklima förderte. Mithilfe der Gebäudesimulationen durch IDA ICE erforschte die Studie insbesondere vier Aspekte: thermischer Komfort, Kühlenergiebedarf, Tageslichtverfügbarkeit und Gesamt-Kohlendioxidemissionen (einschließlich eingebauter und betrieblicher Kohlenstoff).

Großflächige Verglasungen stellen sowohl einen Vorteil als auch eine Herausforderung dar. Sie bieten einen großzügigen Einfall von Tageslicht und eine starke visuelle Verbindung mit dem Freien, aber sie können im Sommer auch zu einer Überhitzung und im Winter zu zugiger Kälte führen, was zudem den Energieverbrauch erhöht. ConverLight geht diese Probleme durch eine automatische Anpassung an das Sonnenlicht an, wodurch die gute Aussicht erhalten bleibt, aber der Wärmeeintrag begrenzt und der Bedarf an aktiver Kühlung verringert wird.

Laut der Untersuchung behielten Klassenräume, die mit ConverLight ausgestattet waren, auch in warmen Zeiten die Komfortgrenzwerte ein, die nach EN 16798‑1:2019 Kategorie II gelten. Da die Verglasung einer Überhitzung von sich aus entgegenwirkte, konnte eine Klimatisierung entfallen. Dies wiederum vereinfachte die HLK-Anlage, verringerte die Zahl der zu verlegenden Leitungen, ermöglichte eine größere Deckenhöhe und senkte den gesamten Energieverbrauch.

Technisch betrachtet erreicht ConverLight den engen Grat eines Ausgleiches von angenehmen Temperaturen, Einfachheit und geringen Lebenszykluskosten. Allesamt zählen bei öffentlichen Gebäuden und Schulen mit ihren engen Wartungsbudgets zu ausschlaggebenden Faktoren.

Tageslicht und Ausblick sind essenziell für das Wohlbefinden und für die kognitive Leistung. Da man sich auch heute noch in vielen Klassenräumen auf Jalousien oder stark getönte Beschichtungen verlässt, die das Sonnenlicht vollkommen abschirmen, liegen diese Zimmer während der hellsten Stunden des Tages im Dunkeln, was wenig motivierend ist.

Die Studie fand heraus, dass ConverLight eine Tageslichtqualität von 86 % (sDA300,50%) erreicht und damit deutlich über dem Minimum von 50 % liegt, das die EN 17037 vorgibt. Die Verglasung lässt die Innenräume weiterhin hell erscheinen und bietet auch den gewünschten Blick nach draußen, während überschüssige Wärme herausgefiltert wird. So werden den ganzen Tag lang angenehme Lichtverhältnisse gewährleistet. Für Schüler:innen und Lehrkräfte bedeutet dies ruhige, inspirierende Klassenzimmer ohne das Klappern der Jalousien oder gar steten Bedarf, diese richtig einzustellen.

In der Studie wurden außerdem die gesamten Kohlendioxidemissionen untersucht, die sich aus dem eingebetteten wie aus dem betrieblichen Kohlenstoff ergeben. Bei ConverLight erfasste man mit beeindruckenden 2,4 kg CO₂e/m² den kleinsten Kohlendioxid-Fußabdruck aller geprüften Fassadenarten.

Indem der Bedarf einer mechanischen Kühlung entfällt und auch die Notwendigkeit einer künstlichen Beleuchtung sinkt, ermöglicht die Technologie wesentliche Energieeinsparungen. Auch der eingebettete Kohlenstoff des Verglasungssystems, rund 85 kg CO₂e/m² bei einer dreifachverglasten Isolierglas-Einheit, ist im Vergleich zu anderen modernen Fassaden moderat, insbesondere angesichts der langen Lebensdauer.

Immobilienbesitzer:innen und Gemeinden werden dadurch bei der Einhaltung der dänischen Vorschrift BR29, der Grenzwerte der EU-Taxonomie und zukünftiger Rahmenwerke auf Basis der Umweltproduktdeklaration unterstützt, ohne dass sie Abstriche bei der architektonischen Gestaltung oder der Gebrauchsfähigkeit machen müssen.

Bei den meisten Systemen für Sonnenschutz gilt es, Kompromisse zu machen, sodass ein verbesserter Schutz gegen Wärme häufig ein geringeres Maß an Tageslicht oder eine wenig attraktive Fassade bedeutet. ConverLight vermeidet solche Mittelwege, indem der Lichttransmissionsgrad (Tv ≈ 0,61 → 0,32) und der Sonneneinstrahlungsfaktor (g ≈ 0,35 → 0,18) dynamisch in Echtzeit angepasst werden. (Wenn es für das Projekt erforderlich ist, sind auch g‑Werte bis hinunter zu 0,08 möglich.)

Ohne externe Blenden, Motoren und bewegliche Teile wird das System direkt bei der Fertigung von Standard-Isolierglaseinheiten integriert und erfordert keinerlei Wartung. Das Ergebnis ist eine nahtlose Fassade, die ihrer Aufgabe ganzjährig geräuschlos nachkommt.

„Die Ergebnisse zeigten, dass elektrochrome Verglasungen über alle Kriterien der Leistungsfähigkeit hinweg hervorragend funktionieren. Sie sorgen ohne aktive Kühlung für angenehme Temperaturen und stellen dennoch ein ausreichendes Maß an Tageslicht sicher. Ein solcher Ausgleich ist mit den meisten herkömmlichen Sonnenschutzsystemen kaum zu erreichen“, sagt ao. Prof. Christian A. Hviid vom Fachbereich Bauingenieurwesen und Maschinenbau der Technischen Universität Dänemark.

Architekt:innen und Ingenieur:innen bietet ConverLight ein bewährtes Verfahren, die energetische Leistungsfähigkeit und das Wohlbefinden der Gebäudenutzer:innen zu kombinieren. Gemeinden und Projektentwickler:innen haben hiermit eine Möglichkeit, ohne überbordende Komplexität die Betriebskosten und die Kohlenstoffemissionen zu senken und gleichzeitig ein hervorragendes Raumklima zu erzielen.

„Bei dynamischem Glas geht es nicht um bloße Energieeffizienz, sondern damit lassen sich Klassenzimmer erschaffen, in denen Lerner:innen und Lehrende Bestleistungen erbringen können. ConverLight erlaubt den Architekt:innen, helle und angenehme Räume zu entwerfen, die aktiv das Lernen fördern und dabei nur begrenzt Energie verbrauchen. So unterstützen sie die Schulen dabei, ambitionierte Klima- und akademische Ziele zu erreichen; also eine echte Win-win-win-Situation“, sagt Fredrik Fränding, CEO von ChromoGenics.

Wenn öffentliche Gebäude überall in Europa renoviert werden, damit sie die strengeren Energievorgaben einhalten, zeigen die Ergebnisse aus Dänemark, was möglich ist, sofern man den Umgang mit Tageslicht und Nachhaltigkeit so konzipiert, dass beide zusammenwirken. Mit der bewährten Leistung, messbaren Einsparungen und erhöhtem Komfort setzt ConverLight einen neuen Standard für klimafreundliches Bauen tageslichtbetonter Schulhäuser. Und diese Lösung ist sofort verfügbar!