Wissenschaftlich geprüft. Real getestet.
Die Wirkung des ZebraZiegels ist messbar.
Ray-Tracing Simulation (Joanneum Research)
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Simulation der solaren Energieeinträge am Standort Wien
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Vergleich: Standardziegel naturrot vs. Standardziegel weiß engobiert vs. ZebraZiegel naturrot-weiß engobiert
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Resultat:
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Sommer: ZebraZiegel absorbiert 70–80 % weniger Energie
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Winter: ZebraZiegel absorbiert mehr Energie als Cool-Roof Produkte
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Sommerfall
Relative Energieeinträge Sommer
Der Sommerfall zeigt eindrucksvoll das enorme Potential des ZebraZiegels die Energieeinträge in das Dach zu reduzieren und somit das Stadtklima nachhaltig zu verbessern, da der Großteil der solaren Strahlung reflektiert wird. Das Aufheizen der Baumasse wird somit weitestgehend vermieden. Im Sommer sind die Werte des ZebraZiegels vergleichbar mit denen eines komplett engobierten Flachziegels, nur bietet der ZebraZiegel als einziger Dachziegel eine gezielte Reflexion um Blendung und Energieeinträge in den Straßenraum vorzubeugen und zugleich das Stadtbild zu erhalten. Somit optimiert der ZebraZiegel das Potential des Geoengineerings und ist damit den Konkurrenzprodukten einen Schritt voraus
Winterfall
Im Winter absorbiert der ZebraZiegel deutlich mehr Energie als der engobierte Flachziegel. Somit wird ein Auskühlen der Dachfläche und der Stadt vermieden. Wir sehen hier zusätzliches Optimierungspotential, indem die Oberflächenbeschaffenheit und Eigenschaften der Reflexions- und Absorptionsflächen weiterentwickelt werden. Aufgrund der Dachneigung und der Ekliptik der Sonne im Winter wird die Dachfläche, die Richtung Norden ausgerichtet ist, nicht von den solaren Strahlen getroffen.
Relative Energieeinträge Winter
Realversuch in Gleinstätten
Um weitere Daten zu sammeln, die die Vorteile des ZebraZiegels gegenüber herkömmlichen Dachbedeckungen untermauern, wird seit August 2024 ein realitätsnaher Versuchsaufbau in Gleinstätten durchgeführt. Hier werden insgesamt neun Ziegelvarianten getestet (Figaro Deluxe: naturrot; weiß-engobiert; weiß-glasiert; anthrazit, weiß-grau, ZebraZiegel: naturrot-weiß-engobiert; naturrot-weiß-glasiert; anthrazit-weiß-engobiert; anthrazit-weiß-glasiert). Es wird eine zehnte Fläche am Testdach freigehalten, auf die im Verlauf der Erforschung der Ziegelvarianten, eine weitere Prototypenvariante eingedeckt und untersucht werden könnte. Die Dachneigung des Testdaches beträgt 25°. Die getesteten Varianten des ZebraZiegels wurden auf eine Dachneigung von 30° optimiert. Eine Variante des ZebraZiegels soll zukünftig bei verschiedenen Dachneigungen anwendbar sein. Deshalb ist eine Anpassung der Dachneigung nicht erforderlich.
Sommerfall
Die im Sommer gewonnenen Daten des Realversuchs sprechen für die Wirksamkeit des ZebraZiegels. Exemplarisch wurde zur Veranschaulichung der Messungen der 12.08.2024 und die Sensoren in der Feldmitte ausgewählt, da dieser Tag einem Hitzetag (Lufttemperatur >30 °C, gemessen im Schatten) entspricht. Die dunklen Ziegelvarianten erreichten maximale Temperaturen von nahezu 70 °C, während bei den ZebraZiegel-Varianten maximale Temperaturen um die 50 °C gemessen wurden. Im direkten Vergleich der naturroten Ziegelvariante Figaro Deluxe mit dem naturroten/engobierten ZebraZiegel ist der ZebraZiegel (in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur) um 53 % kühler als der Standardziegel (gemessen im Bauteil).
Winterfall
Hier wurden die Daten des 25.12.2024 dargestellt. Dieses Datum stellt mit einer Temperaturspanne zwischen –3,4 C° und 9,2 C° einen wolkenfreien Tag in der Jahreszeit Winter dar. Im Winter absorbiert der ZebraZiegel mehr Energie als der engobierte Flachziegel. Somit wird ein Auskühlen der Dachfläche und der Stadt reduziert.
Anzumerken ist, dass trotz der positiven Ergebnisse im Herbst und Winter das Hauptaugenmerk des ZebraZiegels auf den Sommerfall gerichtet ist. Im Sommerfall sind bei Gebäuden und Städten mit ZebraZiegeln, im Vergleich zu Gebäuden und Städten mit naturroten Standardziegel durch die reduzierte Kühlleistung erhebliche Energieeinsparpotentiale zu erwarten. Im Winterfall sind, bei Gebäuden und Städten mit ZebraZiegeln, im Vergleich zu vollflächig reflektierenden Dachbedeckungen zwar Energieeinsparpotentiale durch eine reduzierte Heizleistung zu erwarten, im Vergleich zu naturroten Standardziegeln muss aber, im aktuellen Entwicklungsstand, mit mehr Heizenergie gerechnet werden.