Passivhaus und Solarhaus

Wärmeverluste vermeiden, freie Wärmegewinne optimieren – diesem Grundprinzip folgen alle Energiesparhäuser. Besonders gute Werte erreicht das Passivhaus durch eine extrem gut gedämmte, dichte Gebäudehülle, die passive Nutzung von internen Wärmequellen und Sonnenenergie, die durch großflächige, aber hervorragend gedämmte Südverglasungen in die Räume gelangt, durch solare Trinkwassererwärmung zur Deckung des Warmwasserbedarfs im Sommer und durch eine kontrollierte Lüftung mit Wärmerückgewinnung, die für kalte Tage mit einer Nachheizung ausgestattet sein muss. Da beim Passivhaus der Wärmebedarf so minimal ist, kann ein „aktives“ Heizsystem mit konventioneller, wasserführender Wärmeverteilung entfallen.

Wird zu viel gelüftet, geht zu viel Wärmeenergie verloren, wird zu wenig gelüftet, führt das zum ungesunden, feuchten Wohnraumklima und der Gefahr von Schimmelbildung. Daher ist die Wohnungslüftung angesichts moderner, dichter Wohngebäude die Schlüsseltechnik der Zukunft. Im perfekt gedämmten Passivhaus macht sie besonderen Sinn: Da die Raumluft in den Wohnräumen nicht nur verbraucht, sondern „passiv“ durch die Bewohner, Elektrogeräte oder Sonneneinstrahlung auch erwärmt wird, ist es nahe liegend, ein System einzusetzen, das die verbrauchte Luft durch frische ersetzt, die Wärme aber auffängt. Die einströmende, gereinigte Frischluft wird über einen Wärmetauscher von der ausströmenden, warmen Raumluft erwärmt ohne dass sich die Luftströme vermischen.

Modernste Lüftungstechnik „recycelt“ auf diese Weise 75 bis über 95 Prozent der Raumwärme. Das macht sie so effizient, dass die zurück gewonnene Wärme das 8- bis 15-fache des Stromverbrauchs der Anlage beträgt. Durch Erdreichwärmetauscher kann die Ausbeute weiter verbessert werden. Die Frischluft wird über Luftkanäle oder indirekt über einen soledurchströmten Erdreichwärmetauscher im Winter vorgewärmt. Im Sommer dient das System zum Vorkühlen der Luft. An sehr kalten Wintertagen muss dem System allerdings aktive Energie zugeführt werden. Deshalb ist im Lüftungsgerät meist eine kleine Wärmepumpe integriert, die die Zuluft auf die erforderliche Temperatur bringt und auch die Warmwasseraufbereitung übernimmt. Möglich ist aber auch eine Nachheizung mit einer kleinen Gasbrennwertbox oder einem gering ausgelegten Pelletheizgerät.

Das Sonnenhaus verfolgt ein etwas anderes Konzept. Hier ist das Ziel, Häuser zu bauen, die durch einen geringstmöglichen Aufwand an Primärenergie einen möglichst hohen Wohnkomfort und weitgehende Unabhängigkeit von Energiekrisen bieten sollen. Die elementaren Grundsätze des energiesparenden Bauens – hoher Wärmedämmstandard an Außenwänden und Fenstern, wärmebrückenfreie und winddichte Konstruktion – werden auch beim Bau eines Sonnenhauses befolgt. Allerdings liegt der Wärmebedarf der Häuser in der Regel deutlich höher als beim Passivhaus. Auch die passive Nutzung von Sonnenenergie gehört zum Konzept. Sie hat aber nicht so einen hohen Stellenwert wie beim Passivhaus. Hinzu kommt eine zielgerichtete Auswahl der Baustoffe, die sich an einem möglichst geringen Primärenergiebedarf orientiert.

Der Heizenergie-Bedarf wird ausschließlich durch erneuerbare Energien gedeckt – wobei sich das Sonnenhaus durch eine mindestens 50-prozentige solare Deckungsrate definiert. Daher sind große Solarfelder auf dem Dach und riesige Pufferspeicher das Hauptmerkmal eines jeden Sonnenhauses. Der Speicher reicht meist vom Keller bis in die erste Etage hinein. Er kann die Sonnenenergie für Heizung und Brauchwasser nahezu verlustfrei über Wochen speichern. Flächenheizsysteme in den Wänden und Böden sorgen für eine gleichmäßige Strahlungswärme. Das Brauchwasser wird durch einen im Pufferspeicher eingeschweißten Edelstahlbehälter miterwärmt.

In länger andauernden sonnenarmen Perioden stellt eine Zusatzheizquelle die Energieversorgung sicher. Konsequenterweise nutzt man im Sonnenhaus auch hierzu Sonnenenergie in gespeicherter Form der Biomasse. Holz verbrennt CO2-neutral und in moderner Anlagentechnik abgasarm. Da der Brennstoffbedarf im Sonnenhaus mit etwa einem bis drei Raummeter Holz im Jahr sehr gering ist, werden bevorzugt Kachel-, Kaminöfen oder Küchenherde als zentrale Heizquelle eingesetzt. Sie sind mit einem Wassereinsatz ausgestattet, um den Pufferspeicher nachheizen zu können.

Damit die Solaranlage auch im Winter einen guten Ertrag bringt, werden hocheffiziente Kollektoren benötigt, die optimal zur Wintersonne ausgerichtet sind. Am besten eignen sich steil geneigte Solardächer mit geringer Südabweichung, aber auch Fassaden können bestückt werden. Je nach gewünschtem Deckungsgrad ist eine Kollektorfläche von 25 bis 80 Quadratmetern erforderlich. Eine sinnvolle Pufferspeichergröße liegt zwischen 120 und 300 Liter pro Quadratmeter Kollektorfläche. Damit eine autarke Solarheizung auch in einem „schlechten“ Sonnenjahr die Energieversorgung sicherstellen kann, muss sie auf mindestens 125 Prozent des Energiebedarfes ausgelegt werden.

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