Sonnenhaus baut auf Solarthermie

Eine Optimierung der Gebäudehülle, etwa durch dicke Dämmpakete, ist den Erbauern eines Sonnenhauses zu einseitig. Man könne für Gebäude, die einen höheren Heizwärmebedarf haben, dennoch einen geringeren Primärenergieverbrauch durch die Nutzung solarer Energiegewinne erzielen, argumentieren sie. Ein Schwerpunkt liegt auf der Verwendung von Solarthermie. Eine Besonderheit der Sonnenhäuser sind außerdem große Wasserspeicher im Inneren der Gebäude.

Sonnenhaus der neuen Generation mit einer großen Solarthermie- und einer großen PV-Anlage. Foto: KHB-Creativ Wohnbau - Sonnenhaus-Institut.

Dieses Foto zeigt ein Sonnenhaus der neuen Generation mit einer großen Solarthermie- und einer großen PV-Anlage. Foto: KHB-Creativ Wohnbau – Sonnenhaus-Institut.

Elemente eines Sonnenhauses

Eine steil nach Süden geneigte, große Fläche mit Solarkollektoren und ein großer Speicher im Gebäude prägen die Architektur der Sonnenhäuser. Auch die passive Nutzung der Sonnenenergie durch große und nach Süden ausgerichtete Glasflächen ist Teil des Konzepts. Der mehrere Kubikmeter Wasser fassende Pufferspeicher dient dazu, solare Überschüsse über mehrere Tage oder sogar Wochen zu speichern. Durch diese in das Gebäude integrierte Wärmespeicher können etwa 20 bis 30 Prozent des Heizwärmebedarfs einfach dadurch gedeckt werden, dass deren Wärmeverluste während der Heizperiode in das Gebäude übertragen werden. Sofern neben der Solarthermie noch zusätzliche, der Sonne zugewandte Flächen verfügbar sind, können diese zur Stromerzeugung per Photovoltaik genutzt werden. Ein optimiertes System-Management sorgt für eine effiziente Umwandlung der Solarenergie in Nutzwärme.

Skizze Funktionsweise Solarenergie WärmepumpeDie Wärmebereitstellung, insbesondere für Warmwasser, macht auch bei Niedrigenergiehäusern einen großen Teil des Energieverbrauch aus. Das Heizkonzept des Sonnenhauses sieht für Heizung und Warmwasser einen Deckungsbeitrag von mindestens 50 Prozent mit vor Ort erzeugter und gespeicherter Solarenergie vor. Mit 15 Kilowattstunden je Quadratmeter und Jahr im Neubau ist der Primärenergiebedarf bei Sonnenhäusern niedriger als bei allen anderen gängigen Energiesparhäusern. Sonnenhäuser sind auch Stromsparhäuser: Wasch- und Spülmaschine werden das Warmwassernetz angeschlossen.

Aufwind könnte das Konzept durch die Änderung der Förderung im Marktanreizprogramm im April 2015 erhalten. Dort gibt es jetzt einen ertragsabhängigen Zuschuss für Solarthermie. „Die ertragsabhängige Förderung ist vor allem bei Neubauten mit leistungsstarken Solarkollektoren die attraktivere Förderoption“, so Georg Dasch, Architekt und Vorsitzender des Sonnenhaus Instituts. Ab 2021 ist laut EU-Richtlinie Fast-Null-Energie-Standard bei allen Neubauten Pflicht. Eine Möglichkeit, diesen Standard umzusetzen sind Sonnenhäuser.

Neue Sonnenhaus-Kategorien

Neben der klassischen Variante „Sonnenhaus-Standard“ mit einer großen Solarwärmeanlage und einem Holzofen oder -kessel für die Nachheizung hat das Sonnenhaus-Institut im Sommer 2015 vier neue Kategorien eingeführt: Sonnenhaus Plus, Autark und Fossil sowie Sonnenhaus im Bestand.

 

Ein „Sonnenhaus Plus“ hat zusätzlich zur großen solarthermischen Anlage eine PV-Anlage und kommt damit auf eine positive Primärenergie-Jahresbilanz. Ein „Sonnenhaus Autark“ versorgt sich mit einer großen Solarwärme- und Solarstromanlage sowie eines Wärme- und Stromspeichers unabhängig von externen Lieferanten mit Energie. Beim „Sonnenhaus Fossil“ erfolgt die Nachheizung über eine Gasbrennwertheizung oder eine Wärmepumpe mit Strom aus dem Netz. Der spezifische Primärenergiebedarf darf dann bis zu 30 kWh/m²a betragen.

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Bildnachweis: Sonnenhaus-Institut

Mit den neuen Kategorien trage man den Entwicklungen im Markt Rechnung. „Im Mittelpunkt steht aber auch weiterhin die Solarwärmeanlage, da sie durch die direkte Umwandlung der Sonnenenergie in Wärme einen sehr hohen Wirkungsgrad hat,“ erklärt Georg Dasch.

An weiteren Entwicklungen wird derzeit geforscht. Es geht unter anderem darum, wie sich die Größe der Pufferspeicher reduzieren lässt. Ein Team des Instituts für Solarenergieforschung (ISFH) in Hameln arbeitet gemeinsam mit der Helma Eigenheimbau an Bauteilaktivierung als Alternative. Ziel sei eine Kostensenkung um 25 Prozent, so Christoph Büttner vom ISFH. Betonbauteile des Hauses sollen selbst als Speicher dienen. Dann kann der Pufferspeicher um 80 Prozent kleiner sein.

Bildquelle Titelbild: Bernd Kerscher – Sonnenhaus-Institut

 

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