Sonnenenergiehaus bauen

Was ist ein Sonnenenergie-Haus oder in der Fachsprache Solararchitektur? Das ist ein Haus, das so geplant ist, dass wir durch intelligentes Anordnen der Zimmer, ihrer Funktion und der Ausrichtung der Räume, so viel Sonnenenergie im Gebäude speichern können damit das Heizen dadurch deutlich reduziert wird.

Vier Dinge für ein langlebiges Zuhause

1. Eine werthaltige Aussenwand-Konstruktion, die optimale Wärmedämmende-Fähigkeiten besitzt und Dampf-diffusionsoffen ist.
2. Eine Vordachkonstruktion. Sie schützt Ihren Bau optimal vor Wind und Wetter.
3. Massive Bauteile sind nicht nur langlebiger, sie speichern auch Wärmeenergie. So bleibt Ihre Heizwärme im Wohnraum.
4. eine Wind- und Luftdichte Hülle.

Mit Architektur Energie gestalten

Sonnenenergie steht uns jeden Tag frei zur Verfügung. Sie ist nicht nur jedem zugänglich, sie übertrifft den Energiebedarf der ganzen Menschheit um ein Mehrfaches. Mit architektonischen Massnahmen kann diese Energie passiv genutzt werden, in dem sie im Haus gespeichert wird.

Ziel einer guten Solararchitekturplanung ist es den kleinstmöglichen Heiz- und Kühlenergiebedarf zu erreichen, rein durch Ausrichtung, Konstruktion und Material. Das Gebäude ist so aus zurichtet, dass die Sonne im Winter so weit wie möglich in den Raum dringen kann.

Ich habe Sonnenkollektoren, ist mein Haus jetzt ein Solararchitektur-Haus?

Nein. Sonnenenergie-Gewinne für den Energiekreislauf durch technische Lösungen wie Heizungs-, Warmwasser- und Stromerzeugung werden nicht als Solararchitektur bezeichnet, ergänzen diese aber sehr positiv.

Kann ich an jedem Standort ein Sonnenenergie-Haus aufstellen?

Der nutzbare Solarertrag ist sehr stark von Standort und Jahreszeit abhängig. Rein durch diese Komplexität ist die Solararchitektur für viele Planer kein Thema, obwohl diese Bauweise eine uralte Geschichte hat und schon immer von Menschen praktiziert wurde. Durch die Erkenntnisse, gesammelt über Jahrtausenden zur Nutzung passiver Sonnenenergie, erschliessen sich uns heute Möglichkeiten Gebäude Energieeffizient zu planen und zu gestalten. Es ist richtig heute die Sonne wieder vermehrt in die Bauidee einfliessen zu lassen.

Kompaktheit verteilt Energie optimal

Das Verhältnis von Oberfläche zu Volumen des gebauten Raums hat einen direkten Einfluss auf den Energiebedarf. Darum ist es wichtig sich der Lage des Gebäudes bewusst zu sein. Wenn, ein Gebäude an einen Ort steht, wo über das Jahr überwiegend hohe Temperaturen vorherrschen ist die Kompaktheit sekundär. Hier kann eine geringe Kompaktheit sogar günstig sein. In unseren Gebieten (Mitteleuropa) ist ein möglichst hohe Kompaktheit sehr wichtig. Das bedeutet das versucht werden muss möglichst wenige bis gar keine Einschnitte (Loggien) oder Vorsprünge (Erker) am Baukörper zu gestalten. Auch kompliziert gegliederte Dächer oder Fassade sind nicht optimal.  

Wie Fenster-Öffnungen den Wärmebedarf beeinflussen

Um so mehr Fensterflächen eine Aussenwand durchdringen um so höher sind den Wärmeverlusten. Die heutige Fenstertechnik ist sehr gut und die Gläser erreichen immer bessere Werte. Fenster können aber mit einer Aussenwand nicht mithalten. Es ist wichtig das wir zwischen Wärmeverlusten und Wärmegewinnen eine Bilanz ziehen. Grosse Fensterflächen mit guten Wärmedämmwerten haben, vorausgesetzt, dass sie in Richtung Süden ausgerichtet sind positive Wärmegewinne. Aber Achtung! Zu grosse Fensterflächen gegen Süden heizen den Raum auf und es kann ein unangenehmes Raumklima entstehen. Im Sommer kann eine solche Fensterfront, die nicht verschattet ist, sehr negativ sein. Grosse Fensterflächen brauche eine gute Verschattung. Mit Fensterflächen im Norden sollte sparsam umgegangen werden, da diese nur Verluste aufweisen und keine direkten Sonnenenergie-Erträge haben. Auf der Ost- sowie der Westseite kann, solange das Verhältnis von Fensterfläche zu Aussenwandfläche, 40 % nicht übersteigt, von einem geringen Wärmeverlust gesprochen werden.

Mit Gebäudezonen den Wärmebedarf optimieren

Wir können bereits im Grundriss Optimierungen machen die mithelfen die Sonnenenergie zu steigern und Verluste von Wärme zu minimieren. Darum positionieren wir Räume entsprechend ihrer Funktion. Bei uns in Mitteleuropa sollten Abstellräume, Treppenhäuser, Windfänge und nur selten genutzte Räume nach Norden orientiert werden. Sie dienen als Puffer und reduzieren Wärmeverluste, die auf der Nordseite entstehen. Schlafzimmer und Küche nach Osten, weil in diesen kein zu langer Aufenthalt stattfindet. Wohn- und Kinderzimmer sollte, da diese zum Verweilen und spielen viel genutzt werden im Süden oder Westen angeordnet werden. Auch können wir Stockwerk übergreifend optimieren um die Räume Energieeffizienz nutzen zu können. Durch ein Treppenhaus im Norden kann Wärme in die oberen Stockwerke gelangen. Badezimmer sind in den meisten Fällen die wärmsten Räume im Haus. Damit diese Wärme genutzt werden kann, wird das Badezimmer in der Mitte des Grundrisses angeordnet. So ist es von anderen Räumen umgeben und die Wärme wandert zuerst zu den anliegenden Zimmern. Heiztechnik sollte idealerweise auf dem Erdgeschoss, gleich wie das Badezimmer in der Mitte des Grundrisses angeordnet werden. Die Vorteile sind geringer Verlust der Heizwärme und kurze Leitungsführung.

Wärme in Materialien speichern

Sonnenenergie gelangt über die Fensteröffnungen in den Innenraum und steht uns als Wärme zur Verfügung. Wir können diese Wärme auch nach Sonnenuntergang nutzen, wenn diese in Materialien gespeichert werden. So können die Temperaturschwankungen eines Raumes gedämpft werden. Eine grosse Speichermasse im Raum steigert den nutzbaren Anteil an passiver Sonnenenergie und verbessert an sehr warmen Tagen ohne zusätzliche Kühlung den Wärmehaushalt.

Gebäudehülle nachhaltig und langlebig

Der wichtigste Punkt beim Bau eines Gebäudes ist und bleibt neben dem Fundament die Gebäudehülle. Damit sind alle Bauteile gemeint die gegen die Kälte des Winters und die Wärme des Sommers schützen. Aussenwände und Fenster, Bodenplatte und Dach sind als qualitativ hochwertige Bauteile zu bauen und hier sollte auf keinen Fall gespart werden. Die Fenster können etwas weniger Priorität erhalten, da diese mit der Zeit ausgewechselt werden können. Dies ist bei den Wänden, Dach und Bodenplatten viel weniger einfach, daher lieber in die Zukunft planen.

Geschichte vom Sonnenenergie Haus

Im alten griechischen Priene und Olynthus wurde vor 2500 Jahren das Brennholz knapp und somit stiegen die Preise für dieses. Um den Verbrauch des Heizmaterials geringer zu halten und die Kosten zu senken, entwickelten die Baumeister der damaligen Zeit ein Gebäudekonzept, das verstärkt mit der Sonne arbeitete. Die Gebäude wurden gegen Süden ausgerichtet, sodass die Wohnräume im Winter bei tief stehendem Sonnenstand aufgewärmt wurden und im Sommer, wenn die Sonne hoch am Himmel steht, das Dach der Vorhalle die Innenräume verschattete und so kühle Temperaturen spendete.

Im alten Rom schrieb Marcus Vitruvius Pollio über die Ausrichtung von Wohnhäusern und wie diese sich je nach Region der Sonne unterschiedlich zuwenden sollen. In sehr heissen Regionen wie beispielsweise Nordafrika sollen die Gebäude ihre Öffnungen ins Freie dort haben, wo die Sonne über den Tag nicht hin scheint.

In Regionen wo das Klima eher kühl werden kann, sollte die im Schatten liegende Fassade komplett geschlossen bleiben. Er äusserte sich auch darüber, wo sich welche Räume befinden sollten und wir wissen, dass erste Gewächshäuser und Wintergärten zu dieser Zeit gebaut wurden. Im späteren 1. Jahrhundert wurde, um noch mehr Energie in den Räumen zu halten, das Fensterglas erfunden.

Quellen

• Solare Architektur: Bauen Sie mit der Sonne
• Solararchitektur – bauen mit Sonnenergie