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| Allgemeine
Einführung |
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In den letzten Jahren tauchen immer neue
Begriffe rund ums Haus auf, wie beispielsweise Niedrigenergiehaus,
Passivhaus, Heliotrop, energieautarkes Haus.
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 diese 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. |
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| Passive
und aktive Solarenergienutzung |
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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.
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| Passivhaus |
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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. |
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| Solarkollektoren |
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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.
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| Photovoltaik |
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Eine Photovoltaik-Anlage wandelt das Sonnenlicht in elektrischen Strom um. Der Solargenerator kann bei entsprechender Dach- oder Fassadenintegration die konventionelle Gebäudehülle ersetzen. Dennoch ist Photovoltaik momentan noch die teuerste Art der Solarenergienutzung.
Eine Verschattung der Anlage ist gravierender als bei thermischen Kollektoranlagen, da die Module sehr empfindlich gegenüber (Teil-)Verschattung sind und damit Leistungsausfall droht.
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