Cool Roofs: Kühlende Dächer gegen Hitze im Haus

Dachdecker sehen sich inzwischen zurecht als Klimahandwerker. Mit energetischer Dachdämmung, PV-Anlagen und Gründächern arbeiten sie mit an einer gelingenden Energiewende. Doch auch die Dacheindeckung rückt langsam in den Fokus und damit die sogenannten Cool Roofs. Das sind kühlende Dächer, die bis zu 90 Prozent der Sonneneinstrahlung reflektieren und damit spürbar die Wärmeentwicklung unter dem Dach reduzieren können.

Cool Roofs sind in Kalifornien bereits vorgeschrieben

Solche Dächer sind im sonnenreichen US-Bundesstaat Kalifornien bei Neubauten vorgeschrieben. In Deutschland sind helle Steildachflächen hingegen noch die Ausnahme, was sich nach Einschätzung von Klaus H. Niemann, bis Ende 2022 Sprecher der Initiative Steildach, aber bald ändern könnte. „Der Klimawandel ist kein Ereignis, auf das wir uns irgendwann in der Zukunft einstellen müssen. Er ist längst da und beeinflusst sowohl die Architektur als auch die Bauproduktehersteller in Europa.“

Cool Roof gewinnt Nachhaltigkeitspreis

Beim Deutschen Nachhaltigkeitspreis Architektur 2021 wurde denn auch ein Hotelgebäude prämiert, das mit einem Cool Roof ausgestattet ist. Schon allein aufgrund seiner kreidigen Erscheinung ist das von der Preisjury nominierte und vom Architekturbüro VON M geplante Hotel in der Bauhofstraße in Ludwigsburg ein außergewöhnlicher Hingucker. Die helle Gebäudehülle hat aber nicht nur einen gestalterischen Effekt. Sie ist auch Teil des in die Zukunft gerichteten, nachhaltigen Gebäudekonzepts, bei dem laut Aussage der ArchitektInnen die größtmögliche Reduzierung des CO₂-Ausstoßes sowohl in der Errichtung als auch im Betrieb eine wesentliche Rolle spielt.

Hitzereduktion für Gebäude und Umgebung

Helle Dachflächen mit einem hohen Sonnenreflektionsgrad (SRI) können bis zu 90 Prozent der Sonneneinstrahlungen zurückwerfen, wodurch sich die Gebäude darunter weniger aufheizen. Solche Cool Roofs schaffen es laut Studien des US National Centers for Climate Research aber auch, dass die Außentemperatur in Städten um bis zu ein Grad Celsius gesenkt werden kann. Einer Studie des Fraunhofer-Instituts für Bauphysik zufolge wirken sich aktive Fassaden, Dächer, Straßenbeläge und Pflanzen nachhaltig auf die Verbesserung der Luftqualität in Städten aus. Helle, die Sonneneinstrahlung reflektierende Farben könnten dabei eine entscheidende Rolle spielen. Als sogenannte Cool Colors nutzen sie die Trennung des sichtbaren und nicht-sichtbaren Strahlungsspektrums der Sonne.

Cool Roofs kühlen tagsüber effektiver als PV-Module

Der Effekt fällt zwei amerikanischen Studien zufolge regional unterschiedlich stark aus: Neben der Klimazone beeinflussen auch Architektur, lokales Wetter und die Oberflächenenergiebilanz des Gebäudes das Ergebnis. Zudem kühlen Cool Roofs tagsüber effektiver als PV-Module. Nachts ist es genau umgekehrt. Bei einer Ausrüstung aller Gebäude mit den entsprechenden Technologien würden Cool Roofs den täglichen stadtweiten Kühlenergiebedarf um 13 bis 14 Prozent verringern. Auf dem Dach montierte PV-Anlagen sparen acht bis elf Prozent ein. Auch erste europäische Studien belegen diesen Effekt. Cool Roofs und PV-Dächer könnten laut Pressemeldung der Initiative Steildach einen standortabhängigen Beitrag zur Abkühlung der Innenstädte leisten. Die zusätzlichen Einsparungen durch die Nutzung der Sonnenenergie wurden in den Untersuchungen aber noch nicht berücksichtigt.

Wie Cool Roofs funktionieren

Cool Roofs werden Dächer genannt, die mithilfe heller oder spiegelnder Eindeckungen oder auch Beschichtungen die energiereiche kurzwellige Sonneneinstrahlung reflektieren, wodurch sie sich weniger stark aufheizen als herkömmliche dunklere Dachoberflächen. Dieser Effekt trägt dazu bei, die Temperatur im Inneren des Gebäudes zu senken. Bei Gebäuden, die durch Klimaanlagen gekühlt würden, verringerten Cool Roofs den Kühlbedarf, wodurch der Energieverbrauch gesenkt und die Treibhausgasemissionen verringert würden, beschreibt Barbara Jahn den Vorteil in einem Artikel im Magazin Handwerk+Bau.

Cool Roofs auf Steildach und Flachdach

Im Bereich Steildach können Cool Roofs etwa als Metalldach wie beim prämierten Hotelbau oder als Dachziegel aus Beton verlegt werden. Zusammen mit einer hellen Fassade ergibt sich eine schöne und besondere optische Wirkung. Zudem bieten einige Herstellern seit längerem auch Cool Roofs als Beschichtungen für das Flachdach, vor allem im gewerblichen Bereich. Die Wissenschaft, die hinter diesen Beschichtungen steht, hat sich laut Barbara Jahn erheblich weiterentwickelt, gerade im Hinblick auf die Verbesserung ihrer Robustheit und Langlebigkeit unter den extremen Bedingungen auf Dächern. Beschichtungen für Cool Roofs gibt es inzwischen auf Basis von robusten Pigmenten auch für Steildächer, was dort ebenfalls einen nachträglichen Hitzeschutz ermöglicht.

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