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Frische Luft und Ruhe dank automatisierten Fenstern

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Menschen, die in Flughafennähe, an Zuggleisen oder an Strassen mit viel Morgenverkehr wohnen, schlafen entweder bei geschlossenen Fenstern oder geniessen während der Nachtruhe die frische Luft, müssen aber frühmorgens aufstehen, um die Fenster zu schliessen. Neue, smarte Fenster versprechen frische Luft und ruhige Nächte.

Das BFH-­Forschungsprojekt «Autowindow» geht zu­rück auf eine Abklärung zu automatischen Schall­schutzfenstern für fluglärmbelastete Gebiete, die das Bundesamt für Umwelt BAFU beim Institut für Holz­bau, Tragwerke und Architektur der Berner Fachhoch­schule BFH in Auftrag gegeben hatte. Das BAFU unter­scheidet bei Wohngebieten, die grossen Lärmbelastungen ausgesetzt sind, drei Stufen von Massnahmen. Zuerst wird versucht, den Lärm an sich zu minimieren. Ist dies nicht möglich, wird der Ausbrei­tungsweg des Lärms eingeschränkt. Zum Beispiel durch Lärmschutzwände. Im Gegensatz zu anderen Lärmarten lässt sich die Ausbreitung von Fluglärm nicht durch Lärmschutzwände verhindern. Es müssen deshalb geeignete Massnahmen am Gebäude getroffen werden. Dies ist mit leistungsstarken Schallschutzfens­tern heute gut möglich. Studien zeigen aber, dass sich Bewohnerinnen und Bewohner zusätzlich belästigt fühlen, wenn sie aufgrund auftretender Lärmbelastung ihre Fenster nicht öffnen können.

Frische Luft und ruhige Nächte auch in Flughafennähe: Smarte Fenster werden es möglich machen.

Bauen in lärmgefährdeten Zonen
2015 wurde die Schweizerische Lärmschutzverord­nung revidiert. Die Änderungen erlaubten die Einzo­nung, Erschliessung und Bebauung von Parzellen, die aufgrund der raumplanerischen Vorsorge gegen Flug­lärm bisher nicht genutzt werden durften. Ob betroffene Parzellen tatsächlich genutzt werden können, ist von diversen Randbedingungen abhängig. Dazu zählt der Einbau automatisch öffnender und schliessender Schallschutzfenster in den Schlafzimmern der betrof­fenen Wohnungen. Diese Fenster sollen in der Nacht nach Ende des Flugbetriebs automatisch öffnen und morgens vor Beginn des Flugbetriebs automatisch schliessen. Dadurch sollen die Frischluftzufuhr und die sommerliche Nachtauskühlung der Schlafzimmer gewährleistet werden, ohne dass die Bewohner mitten in der Nacht aufstehen müssen, um die Fenster zu öffnen beziehungsweise zu schliessen. Um den Einbau von automatisch öffnenden und schliessenden Schall­schutzfenstern zu prüfen, erhielt die BFH den Auftrag, Abklärungen zu Fensterelementen mit automatisierten Antrieben und deren Geräuschentwicklung zu treffen. Die Untersuchungen ergaben, dass für alle gängigen Rahmenmaterialien und Öffnungsarten automatisch arbeitende Produkte verfügbar sind. Allerdings erfüllte keines der vom Projektteam (BFH, EMPA und BAFU) überprüften Produkte die Anforderungen an die zuläs­sige Geräuschentwicklung gemäss SIA 181 der Fenster­-Antriebs­-Kombinationen. Die Systeme waren zu laut, um sie in Schlafzimmern während der Nachtruhe ein­setzen zu können.

Entwicklung eines neuen Systems
Aufgrund dieser Prüfergebnisse begannen die BFH­-Forschenden gemeinsam mit dem Wirtschaftspartner MACO ein Fenstersystem zu entwickeln, das den gefor­derten Grenzwert der Geräuschentwicklung einhält und dem Verarbeiter und Endnutzer darüber hinaus zusätzliche Vorteile bietet. Es sollte eine manuelle und automatische Öffnung und Schliessung erlauben, über eine Zeitsteuerung verfügen, sich leise öffnen und schliessen und bei schweren Schallschutzfenstern einsetzbar sein.

Das neue Fenstersystem von BFH und Wirtschaftspartner MACO

Autowindow – ein grosser Schritt
Mit dem vom BAFU unterstützten Projekt «Autowin­dow» erfolgt ein grosser Schritt hinsichtlich der Automatisierung der Fenster und deren wirtschaftlicher Einbindung in eine intelligente Haustechnik. Die durch MACO weiterentwickelte Beschlagtechnologie ermög­licht eine neue, mit automatisierten Basisfunktionen ausgerüstete Fenstergeneration für den Standardwohn­bau sowohl im Neubau als auch beim Fenstertausch. Optional erweiterbar erhalten die Bewohner einen Mehrwert mittels zusätzlicher Funktionen wie sensor­gesteuerte Lüftung oder zentral überwachter Schliess­zustand usw. Zur Realisierung maximaler Öffnungsweiten kann das Fenster weiterhin manuell geöffnet und geschlossen werden. Auch der Fensterbaubetrieb profitiert vom neuen System. Durch die signifikante Reduktion der Anzahl verschiedener Beschlagteile werden Einsparungen und Vereinfachungen in der Fensterfertigung und der Logistik möglich.

Smarte Fenstergeneration
Die neue Fenstergeneration ermöglicht Menschen, die nächtlichem Lärm ausgesetzt sind, ruhig zu schlafen und frische Luft zu geniessen. Dies nicht nur bei Fluglärm, sondern zum Beispiel auch optimiert auf die Durchfahrt von Güterzügen, den Strassenverkehr oder frühmorgendliche Warenanlieferungen. Sie bietet zusätzlich mehr: Das Raumklima lässt sich an indivi­duelle Ansprüche anpassen, durch optimierte Lüftung sind zudem Energieeinsparungen und sommerliche Nachtauskühlung möglich, und die Fenster bieten in Kombination mit einer Sensorsteuerung einen automa­tischen Schutz vor Ausseneinwirkungen wie Regen oder Wind, auch wenn die Bewohnerinnen und Bewoh­ner nicht zu Hause sind.

 

Die Projektpartner

- Bundesamt für Umwelt BAFU, Abteilung Lärm und nichtionisierende Strahlung 
Die Abteilung Lärm und nichtionisierende Strahlung (NIS) des BAFU setzt sich für den Schutz von Mensch und Umwelt vor schädlichem oder lästigem Lärm und vor nichtionisierender Strahlung ein. Sie stützt sich dabei auf die Lärmschutzverordnung und die NIS-Verordnung und ist verantwortlich für die wissenschaftlichen und rechtlichen Grundlagen in diesen Bereichen.

www.bafu.admin.ch

Mayer & Co Beschläge GmbH MACO 
MACO wurde 1947 in Altenmarkt im Pongau (Salzburg, AT) gegründet und zählt heute zu den erfolgreichsten Beschlagherstellern weltweit: Das Familienunternehmen produziert Qualitätsbeschläge für Fenster, Türen und raumhohe Schiebeelemente. Auch beschäftigt es sich mit der Vollautomation im Türbereich. Darüber hinaus ist MACO Spezialist in der Einbruchhemmung und besitzt besondere Kompetenzen in der Oberflächenveredelung.

www.maco.eu

Institut für Holzbau, Tragwerke und Architektur IHTA
Das Institut für Holzbau, Tragwerke und Architektur IHTA der BFH ist ausgerichtet auf innovative, ressourcenschonende und energieeffiziente Bauwerke und unterstützt Wirtschaftspartner vom Entwurf über die bauliche Umsetzung bis hin zum Bauen im Bestand. Dazu gehören auch die Entwicklung und die Optimierung von Produkten und Systemen in den Bereichen transparente Fassaden, Fenster und Türen.