Besonnungsgutachten.de

Die Ergebnis-Auswertung der Verschattungsgutachten reicht hierbei von der graphischen Darstellung der Besonnungsdauer und der Besonnungszeiträume bis hin zur quantitativen Erfassung der realen Besonnungsdauer sowie DIN-Besonnungsdauer und gegebenenfalls deren Veränderung als Grundlage für Planungs-Gutachten.

Dabei kann auch die Veränderung der Besonnungsdauer zwischen einer heutigen und zukünftigen Situation exakt erfasst und dokumentiert werden.

Mit dem von uns speziell für die solar+energetische Bewertung erstellten Städtebau-Simulationsprogramm GOSOL können wir auf Grundlage eines vollständigen dreidimensionalen Computermodells

Die Dokumentation der Berechnungs-Ergebnisse kann, je nach Gegenstand und Zweck der Untersuchung

Besonnung als Belang
"Was den Philosophen und Gelehrten des Altertums eher intuitiv bewusst war, europäische Ärzte schon Anfang dieses Jahrhunderts herausfanden - ehe amerikanische Untersuchungen seit den Dreißiger Jahren bestätigten, ist inzwischen - weitgehend unbeachtet von Architekten, Stadtplanern und Umweltschützern - durch medizinische und psychologische Forschungsarbeiten zur Gewissheit geworden: Sonnen- bzw. Tageslicht ist weit mehr als Helligkeit und hat erheblichen Einfluß auf unsere	Gesundheit und unser Wohlbefinden. So wurden vor allem in den USA schon seit den Dreißiger Jahren Untersuchungen in Schulen durchgeführt, die zu dem Ergebnis kamen, daß die Kinder in sogenannten 'Daylight-Schools' seltener krank werden und bessere Lernerfolge erzielen. Ähnliche Ergebnisse zeigt auch die amerikanische 'Renesselaer's West Bend Mutual Study1 von 1992, die eine deutliche Steigerung der Leistungsfähigkeit und eine Reduktion des Krankenstandes in	Verwaltungsgebäuden mit hoherTageslichtnutzung belegt (Quelle: TriSolar - Leben mit der Sonne, Installa-Toptherm GmbH, Bau- und Haustechnik, Issum 1997), oder eine Studie des Berliner Instituts für Arbeits- und Sozialforschung zur Beleuchtung von Arbeitsräumen, welche die besondere Bedeutung der Tageslichtnutzung für Leistungsfähigkeit und Wohlbefinden am Arbeitsplatz aufzeigt (Licht und Gesundheit, Cakir, A.E. / Institut für Arbeits- und Sozialforschung, Berlin 1990).

Heute weiß man, dass nur etwa 25% des vom Auge aufgenommenen Lichtes für das Sehen benötigt werden, während der Rest als energetischer Anteil den Hormonhaushalt und den Stoffwechsel steuert. Damit wirkt sich das Sonnen- bzw. Tageslicht auch positiv auf die Immunbiologie bzw.	die menschlichen Abwehrkräfte aus. Dies wurde durch die 1996 abgeschlossene Untersuchung von Dr. Weth an der Fachklinik Bad Peterstal wissenschaftlich nachgewiesen (Bellinger, K. - Auswahl eines Tageslichtsystems für die Seminarräume des Solarinstituts Julien ..., Diplomarbeit an der Fachhochschule Aachen, 1997).	Von der in nördlichen Regionen verbreiteten 'Saisonal abhängigen Depression' (SAD) ist schon seit langem bekannt, dass diese erfolgreich mit Lichttherapie behandelt werden kann, bei der ein dem Sonnenlicht sehr ähnliches Farbspektrum eingesetzt wird.

Angesichts der vorliegenden wissenschaftlichen Erkenntnisse ist es nicht zu vertreten, dass wir die Belichtung unserer Wohn- und Arbeitsräume, in denen wir den größten	Teil des Tages verbringen, ausschließlich unter dem Aspekt der Helligkeit bewerten. Vielmehr müssen wir endlich erkennen, dass die spektrale Zusammensetzung eine wesentlich größere	Bedeutung für die biologische Verträglichkeit hat und dass - abgesehen von speziellen medizinischen Lampen - nur das Sonnen- bzw. Tageslicht ideal auf die menschlichen Bedürfnisse abgestimmt ist.

Aus diesen Erkenntnissen ergeben sich zwangsläufig Anforderungen an Architekten und Stadtplaner, die abschließend mit Zitaten von zwei deutschen Krebsforschern beschrieben werden sollen: "Das Bauen mit der Sonne ist eine gesundheitsfördernde	Maßnahme, die ich als Wissenschaftler in jedem Fall befürworten kann" (Dr. Hans Nieper, Internist in der Paracelsus Klinik, Hannover) und: "Aus medizinischer Sicht dürften nur noch südorientierte Bebauungspläne	aufgestellt und passiv-solar(e Häuser) gebaut werden" (Dr. med. Tingelhoff, Frechen, beide zitiert nach: TriSolar - Leben mit der Sonne, Installa-Toptherm GmbH, Issum 1997)."

Quelle: Reinhold Müller, Umweltamt der Stadt Köln; aus: "Planen mit der Sonne-Arbeitshilfen für den Städtebau"; Hrsg. Ministerium für Arbeit, Soziales und Stadtentwicklung NRW; 1998

Aber auch der Gesetzgeber kennt Belichtung und Besonnung als einen bei der Bauleitplanung und der Genehmigung von Bauvorhaben zu berücksichtigenden Belang: Gemäß § 1, (5), Nr.1 Baugesetzbuch bzw. § 34, (1) Baugesetzbuch bilden die allgemeinen Anforderungen an gesunde Wohn- und Arbeitsverhältnisse einen bei der Bauleitplanung zu berücksichtigenden Belang. § 136, (3), Nr.1, a) Baugesetzbuch definiert "gesunde Wohn- und Arbeitsverhältnisse" u.a. als "die Belichtung, (und) Besonnung ... der Wohnungen und Arbeitsstätten".	Mindestanforderungen an die Besonnungsdauer von Wohnräumen, Heimen und Krankenzimmern sowie an das Tageslicht von Wohnräumen, Arbeitszimmern und Krankenräumen werden durch eine DIN-Norm definiert. Eine Wohnung gilt nach DIN als "ausreichend besonnt", wenn die mögliche Besonnungsdauer auf Brüstungshöhe, in Fenstermitte zumindest eines Aufenthalts-Raums der Wohnung (Wohnraum) am 17. Januar zumindest eine Stunde beträgt. Zu den Aufenthaltsräumen zählen Wohn-, Kinder-, Ess- und Schlafzimmer.	Ein Wohnraum gilt nach DIN als besonnt, wenn Sonnenstrahlen bei einer Sonnenhöhe von mindestens 6° in den Raum einfallen können. Als Verschattungsquellen, welche den Sonneneinfall verhindern, gelten das Gelände, Gebäude und Bäume (dabei werden Laubbäume als vollständig lichtundurchlässig behandelt). Ist eine Wohnung nicht ausreichend besonnt, kommt u.u. Schadensersatz, d.h. z.B. eine Minderung des Miet- oder Kaufpreises in Betracht.

Beispiel Abb.: Reale Besonnungsdauer in Stunden je Monat auf der Erdoberfläche eines Grundstücks (Auflösung: 1x1m) für Juni und Dezember unter Berücksichtigung der Verschattung von Gebäuden und Topographie (hier ohne Vegetation). Eine entsprechende Auswertung ist auch im Tagesgang möglich.

Die Verschattungssilhouette zeigen ein anschauliches Bild der Besonnungsdauer und des Besonnungszeitraums eines einzelnen Fensters.

Innerhalb eines Höhen-[°] / Azimutwinkel-[°]-Diagramms ist der von dem bezeichneten Fenster aus sichtbare Himmelsbereich (hellblau) sowie der durch bestehende Gebäude (rot), durch geplante Gebäude (dunkelrot), Bäume (grün) und Balkone / Dachüberstände (orange, hier nicht vorhanden) verdeckte Himmelsbereich dargestellt. Der außerhalb des Sichtbereichs des Fensters (180°) liegende Bereich ist grau dargestellt.

Die Sonnenbahnen für den 21. Tag im Dezember (unterste Kurve) bis Juni (oberste Kurve) mit den Stundenpositionen (Kreise auf Sonnenbahn) sind schwarz bzw. gelb (17.1 / 8.2) dargestellt. Der Bezugs-„Tag" und "Monat" der Bahn-Kurven wird rechts (weiß) ausgewiesen. Die Zahlen (schwarz) oberhalb der Kurven geben die Uhrzeit an (MEZ).

Liegt die Sonnenbahn innerhalb des hellblauen Bereichs kann direkte Sonnenstrahlung durch das Fenster in den Raum einfallen.
Liegt die Sonnenbahn innerhalb des grünen Bereichs dringt Sonnenstrahlung ausserhalb der Vegetationsperiode mit verminderter Intensität (Verschattung durch Geäst) durch das Fenster in den Raum - während der Vegetationsperiode ist das Fenster verschattet.

Zur Identifikation von Verschattungsursachen können die zugehörigen Verschattungsquellen als Karte dargestellt werden.

Beispiel Abb.: Perspektivische Schattenwurfdarstellung (Erdoberfläche und Fassaden) - auch diese kann als Film dargestellt werden, liefert jedoch keine quantitativen Aussagen.

Beispiel Abb.: Dreidimensionale, Wohnungs- und geschossweise Darstellung der Besonnungsdauer nach DIN

Beispiel Abb.: Mögliche Besonnungsdauer am 21. Dezember im EG unter Berücksichtigung der Teilverschattung durch Geäst.

Beispiel Abb.: Vergleich der Besonnungsdauer von zwei Varianten (Vorher-Nachher, die alte Lage der Gebäude ist grau dargestellt)

Beispiel Abb.: Tabellarische Übersicht der solar+energetischen Eigenschaften und Besonnungsdauer der Freibereiche und einzelnen Geschosse im Vergleich.

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Beispiel: Auswertung der "Besonnungsdauer nach DIN" in Stunden
		Max. (DIN) / Mittelwert		EG					1.OG
Zeit		EG	1.OG	Fe 1 Wohnen	Fe 2 Wohnen	Fe 3 Wohnen	Fe 4 Schlafen	Fe 5 Schlafen	Fe 6 Zimmer	Fe 7 Zimmer
DIN 17. Jan.	vor	1,90	5,10	0,6	1,8	1,8	1,9	1,5	5,1	4,9
	nach	0,90	3,60	0,0	0,0	0,0	0,3	0,9	3,6	2,8
	h	-1,00	-1,50	-0,6	-1,8	-1,8	-1,6	-0,6	-1,5	-2,1
	h %	-53	-29	-100	-100	-100	-84	-40	-29	-43
vor: heutige Bebauung, nach: nach Umsetzung des BPlan/BV, h%: Veränderung der Besonnungsdauer [h]/[%], kursiv: Maximum der Wohnung, Fett: Raum mit längster Besonnungsdauer

Beispiel: Mit der unverschatteten Fensterfläche gewichtete, an einem klaren Tag mögliche Besonnungsdauer in Stunden
	Bestand / Alter Bebauungsplan [h]										Planung A / Neuer Bebauungsplan [h]										Differenz vorher-nachher [h]
Monat /Fe	EG					1.OG					EG					1.OG					EG					1.OG
Monat /Fe	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Jan	0,3	0,3	0,3	0,3	0,3	0,6	0,6	0,6	0,6	0,6	0,3	0,3	0,3	0,3	0,3	0,6	0,6	0,6	0,6	0,6	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0,0
Feb	0,7	0,7	0,7	0,7	0,7	1,0	1,0	1,0	1,0	2,3	0,7	0,7	0,9	0,8	0,7	1,0	1,1	1,6	1,1	2,1	0	0	0,2	0,1	0	0	0,1	0,6	0,1	-0,2	0,1
Mrz	1,1	1,1	1,3	2,7	2,7	1,5	2,3	3,4	3,3	3,3	1,7	2,5	2,1	2,4	2,1	2,6	3,6	3,5	3,1	3,0	0,6	1,4	0,8	-0,3	-0,6	1,1	1,3	0,1	-0,2	-0,3	0,4
Apr	2,9	3,4	3,4	3,4	3,4	4,2	4,2	4,1	4,1	4,1	4,6	4,2	2,8	2,8	2,8	5,1	4,2	3,8	4,0	3,8	1,7	0,8	-0,6	-0,6	-0,6	0,9	0	-0,3	0	-0,3	0,1
Mai	3,9	3,9	3,8	3,8	3,8	4,7	4,7	4,7	4,6	4,6	4,5	3,5	3,2	3,3	3,1	4,6	4,3	4,6	4,3	4,3	0,6	-0,4	-0,6	-0,5	-0,7	-0,1	-0,4	-0,1	-0,3	-0,3	-0,3
Juni	4,1	4,1	4,1	4,1	4,0	5,0	5,0	4,9	4,9	4,9	4,3	3,4	3,4	3,4	3,4	4,6	4,7	4,7	4,6	4,6	0,2	-0,7	-0,7	-0,7	-0,6	-0,4	-0,3	-0,2	-0,3	-0,3	-0,4
Juli	3,9	3,9	3,9	3,9	3,8	4,7	4,7	4,7	4,7	4,7	4,4	3,5	3,2	3,3	3,2	4,6	4,4	4,6	4,4	4,4	0,5	-0,4	-0,7	-0,6	-0,6	-0,1	-0,3	-0,1	-0,3	-0,3	-0,3
Aug	3,2	3,5	3,4	3,4	3,4	4,2	4,2	4,2	4,2	4,1	4,7	4,2	2,8	2,8	2,8	5,0	4,2	3,9	4,1	3,8	1,5	0,7	-0,6	-0,6	-0,6	0,8	0	-0,3	-0,1	-0,3	0,0
Sept	1,1	1,1	1,6	2,7	2,7	1,5	2,6	3,4	3,4	3,4	2,0	2,4	2,3	2,4	2,1	2,7	3,9	3,4	3,1	3,1	0,9	1,3	0,7	-0,3	-0,6	1,2	1,3	0	-0,3	-0,3	0,4
Okt	0,7	0,7	0,7	0,7	0,7	1,0	1,0	1,0	1,0	2,2	0,7	0,7	0,9	0,8	0,7	1,0	1,0	1,6	1,1	2,0	0	0	0,2	0,1	0	0	0	0,6	0,1	-0,2	0,1
Nov	0,3	0,3	0,3	0,3	0,3	0,6	0,6	0,6	0,6	0,6	0,3	0,3	0,3	0,3	0,3	0,6	0,6	0,6	0,6	0,6	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0,0
Dez	0,2	0,2	0,2	0,2	0,2	0,4	0,4	0,4	0,4	0,4	0,2	0,2	0,2	0,2	0,2	0,4	0,4	0,4	0,4	0,4	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0,0
Jahr	22,4	23,2	23,7	26,2	26,0	29,4	31,3	33,0	32,8	35,2	28,4	25,9	22,4	22,8	21,7	32,8	33,0	33,3	31,4	32,7	6,0	2,7	-1,3	-3,4	-4,3	3,4	1,7	0,3	-1,4	-2,5	0,1