SOLARES BAUEN

In den letzten Jahren tauchen immer neue Begriffe rund ums Haus auf, wie beispielsweise Niedrigenergiehaus, Passivhaus, Heliotrop, energieautarkes Haus, Plusenergiehaus, Effizienzhaus...
Aber was ist so neu an diesen Häusern? Was ist verändert worden? Wo liegen ihre Stärken?
Fakt ist, dass die fossilen Brennstoffe irgendwann verbraucht sein werden. Die zunehmende Verschmutzung unserer Atmosphäre und die immer teurer werdende Energie zwingen zum Umdenken. Energieminimierung heißt die Maxime und gleichzeitig müssen alternative Energieformen die Lücke schließen.
Die Sonne als wichtiger Energielieferant und als wichtiger Behaglichkeitsfaktor rückt immer mehr in den Vordergrund. Sie wird es auch dann noch geben, wenn die fossilen Brennstoffe erschöpft sind. Ihre nutzbare, kostenfrei gelieferte Energie spielt beim Häuserbau eine immer wichtigere Rolle.
Es sind in den letzten Jahren neue Konzepte entstanden - vom Passivhaus über Solarkollektoren bis hin zum energieautarken Haus. In dieser Spannweite der “modernen“ Häuser kann der Bauherr im Sinne der Ökologie bauen.
Die folgenden Abschnitte sind keinesfalls als umfassend anzusehen. Sie dienen lediglich dazu dem Bauherrn einen kurzen überblick über die Möglichkeiten des solaren Bauens zu geben.

Bei der passiven Solarenergienutzung erfolgt die Umwandlung der Strahlungsenergie der Sonne in Wärme direkt durch die Gebäudestruktur, das heißt, durch transparente Bauteile dringt die Sonnenstrahlung in das Haus, wird durch die speichernden Bauteile absorbiert und in Wärme umgewandelt, die dann abgestrahlt wird.
Hier gibt es prinzipiell 3 verschiedene Systeme:

• Fassadenelemente, die Innenräume vom Außenraum trennen ( z.B. Fenster, Erker)
• verglaste Pufferzonen, unbeheizt, aber bewohnbar (z.B. Wintergarten, Atrium)
• Wandsysteme, unbeheizt, nicht bewohnbar (z.B. Transparente Wärmedämmung, doppelte Fassadenhaut)

Wichtig ist die Auswahl der richtigen Verglasung, die Ausrichtung, das Vermeiden von Verschattung im Winter und eine ausreichende und gute Speichermasse, die die Sonnenstrahlen auffängt. Im Sommer sollte wegen der überhitzungsgefahr für ausreichende Verschattung gesorgt werden.
Unter aktiver Solarenergienutzung versteht man Anlagen, in welchen die solar erzeugte Energie nicht direkt an Gebäudemassen gekoppelt ist, sondern ein Medium den Transport übernimmt. Zu diesen Systemen gehören Solarkollektor- und Photovoltaikanlagen.

Das Passivhaus ist ein Gebäude, das seinen Energieverbrauch durch Optimierung der passiven Solarenergienutzung minimiert hat. Es kann ohne eine konventionelle Heizanlage warmgehalten werden. Die Sonneneinstrahlung, sowie Abwärme von Personen und technischen Geräten reichen aus, um die geringen Wärmeverluste auszugleichen. Lediglich bei sehr tiefen Außentemperaturen und längeren Perioden ohne genügend Sonneneinstrahlung muss zusätzlich Wärme zugeführt werden. Die jährlich benötigte Wärmeenergie beträgt ca. 15 kWh/m²a. Dies sind ca. 1,5 l Heizöl pro m² Wohnfläche und liegt weit unter den Gebäuden die in herkömmlicher Art erstellt wurden.
Voraussetzungen für ein Passivhaus sind eine Südorientierung des Gebäudes mit großen Fensterflächen, eine sehr gute Wärmedämmung und eine kontrollierte Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung. Eine Verschattung der südorientierten Fenster im Winter durch Nachbargebäude und Bepflanzung sollte ausgeschlossen werden, damit die Sonnenstrahlen das Gebäude im Winter erreichen, wenn sie zur Wärmegewinnung benötigt werden. Die nicht nach Süden ausgerichteten Fenster (vor allem Nordfenster) sollten klein gehalten werden, da hier die Wärmeverluste durch die Fenster größer sind als die möglichen solaren Gewinne.
Die große Wärmedämmung der Außenwände und des Daches, die Lüftungsanlage und der Einbau von Fenstern mit sehr guten Wärmedämmwerten führen dazu, dass dieser Haustyp höhere Baukosten aufweist als herkömmlich erstellte Gebäude. Im Gegenzug ist der Wärmeenergiebedarf aber auch geringer, was sich während der Nutzungsdauer bemerkbar macht.

Unter aktiver Solarenergienutzung versteht man Anlagen, in welchen die solar erzeugte Energie nicht direkt an Gebäudemassen gekoppelt ist, sondern ein Medium den Transport übernimmt. Bei Solarkollektoren wird dieses Medium (Wasser, Luft) über eine Pumpe oder einen Ventilator gefördert. Am Markt gibt es derzeit im wesentlichen 6 verschiedene Kollektortypen (Flachkollektor, Vakuumflachkollektor, Vakuumröhrenkollektor, Thermosiphon-Anlage, Speicherkollektor, konzentrierte Kollektoren). Der Einsatzbereich geht von Schwimmbad-, über Brauchwassererwärmung bis hin zur Heizungsunterstützung. Auch für Prozesswärme und zur Warmluftgewinnung sind diese Systeme geeignet.

Eine Photovoltaik-Anlage wandelt das Sonnenlicht in elektrischen Strom um. Der Solargenerator kann bei entsprechender Dach- oder Fassadenintegration die konventionelle Gebäudehülle ersetzen.
Eine Verschattung der Anlage ist gravierender als bei thermischen Kollektoranlagen, da die Module sehr empfindlich gegenüber (Teil-)Verschattung sind und damit Leistungsausfall droht.
Am Markt gibt es derzeit 6 verschiedene Module (polykristalline Siliziummodule, Ribbon-SI-Module, monokristalline Siliziummodule, HIT Solarzellen, Dünnschichtmodule, Solardachziegel).