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Ich habe immer besonders gerne Wintergärten geplant. Zusammen mit der Tätigkeit als staatlich anerkannter Sachverständiger für Schall- und Wärmeschutz ergab sich automatisch das Interesse für Solar- und Niedrigenergiehäuser. Nachstehend gebe ich einen Überblick.
Der Baukörper braucht einen kompakten Grundriß, so daß sich bei hohem umbauten Volumen eine geringe äußere, wärmetechnisch günstige Oberfläche ergibt. Die Hauptansicht ist nach Süden orientiert. Hierdurch und durch die außergewöhnliche Dachform sind fast 3/4 aller Ansichtsflächen in südliche Richtung angeordnet. Dort ist das Haus dreigeschossig und ein vorgebauter, mehrgeschossiger Wintergarten ist möglich. Die Aufenthaltsräume sind zu diesem Glasanbau hin orientiert. Im Norden ist das Gebäude eingeschossig und schmaler als im Süden. Als zusätzlicher Pufferraum ist die Garage und der Hausarbeits- / Abstellraum dort vorgebaut. Nach Norden geht auch die Haupt-Dachfläche, bei der technisch die stärkste Wärmedämmung möglich ist. Außer der Südfassade gibt es nur wenige Fenster nach Osten und Westen. Diese Gebäudeform ist ein Paradebeispiel für ein passives Solarhaus. Ein Haus, das langfristig Energie gewinnt, ohne den Einsatz von Gerätetechnik.
Bewußt verzichte ich auf den Einsatz von Wärmepumpen oder Sonnenkollektor-Heizungen. Diese Geräte sind mechanisch immer noch sehr anfällig und verbrauchen in Herstellung und Betrieb oft mehr Energie als sie einsparen. Grundsätzlich ist ein Solarhaus experimentelles Bauen und der Stand der Technik und die DIN-Normen werden nicht alle eingehalten. Ich versuche aber, bewährte, zuverlässige Bauweisen zu nutzen.
Das Haus wird zum Solarkollektor durch di e großzügige Verglasung der Südfassade, die der aktiven Wärmegewinnung dient. Im Norden bildet der massive Baukörper einen Wärmepuffer. Seine Wände sind mehrschalig, die Speicherwand aus Kalksandsteinen, davor eine Wärmedämmung und Klinker als Wetterschutz. Auch die massiven Betondecken und -böden dienen der Wärmespeicherung. Bald wird man diesen Speichereffekt durch moderne Technik noch verbessern können, sehen Sie sich doch den Link zur BASF an.
Die großen Glasflächen erzeugen einen Gewächshauseffekt. Das Glas läßt die Lichtstrahlen passieren, die sich erst beim Auftreffen auf eine innere Fläche in Wärmestrahlen (Infrarot) umwandeln. Diese Wärmestrahlen können die Glaswand nur schwer nach außen durchdringen. Sie bleiben im Raum gefangen und heizen ihn auf.
Der Effekt ist in den Jahreszeiten verschieden. Im Winter dringt die niedrig stehende Sonne tief in das Haus. Im Sommer steht die Sonne steil und das weit überkragende Dach und Balkone und Sonnenblenden schützen vor der unerwünschten Sommerhitze.
Niedrigenergiehaus / ENEV - Seit 2002 muß die Energieeinsparverordnung EnEV 2002 bei Neubauten eingehalten werden. Die üblichen Standardhäuser die zumeist in Holz- oder Trockenbauweise erstellt sind, benötigen zur erforderlichen Luftdichtigkeit eine umhüllende Folie. Bereits kleine Beschädigungen stellen das System in Frage und können unbemerkt zu erheblichen Wärmeverlusten führen. Im Gegensatz dazu versuche ich die Luftdichte durch massiven Ausbau mit Putz sogar auf den Dachschrägen zu erreichen. Man lebt also nicht in einer Plastiktüte, sondern in einem atmenden Massivhaus. Um die starke Dämmung dieses Hauses zu nutzen wird allerdings eine Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung benötigt. Auch passive Solarenergie bietet sich an.
"Die klassische Planungsweise mit weitgehend abgeschlossenem Entwurf des Gebäudes und anschließender Planung der Anlagentechnik hat ausgedient". Durch die Zusammenführung von Wärmeschutzverordnung und Heizungsanlagenverordnung zur EnEV besteht erstmals die Notwendigkeit für die am Bau Beteiligten, die Gebäudehülle und die Heiz- und Lüftungsanlagentechnik im Zusammenhang zu betrachten - und dies in einem sehr frühen Projektentwicklungsstadium. Die ganzheitlichen Anforderungsprofile an den baulichen Wärmeschutz unter Berücksichtigung der Gebäudeorientierung, der Gebäudegeometrie und der technischen Gebäudeausrüstung erfordern eine integrierte Planungsleistung im Hinblick auf die Bauphysik und die technische Gebäudeausrüstung. Die Folgen hiervon sind erhöhter Planungsaufwand und -damit verbunden - höhere Planungskosten. Der Bauherr wird künftig frühzeitig Fachplaner für thermische Bauphysik und Anlagentechnik in die Projektentwicklung einbeziehen, bzw. einen Generalplaner beauftragen müssen, um eine optimale Konzeption des Gebäudes hinsichtlich Gestaltung, Funktion und effizienten Energieeinsatzes zu erhalten. Die Zusammenführung der Fachkompetenzen am Anfang eines Projektes kann der grundsätzlichen Fehlervermeidung dienen und die Gefahr kostspieliger Änderungen im Verlauf der Planung wegen Nichteinhaltung der Anforderungen der EnEV verringern.
Neben den Gestaltungselementen der Gebäudeplanung sind bereits zu Beginn eines Projektes hohe fachspezifische Kenntnisse erforderlich. Nicht nur Ausrüstung und Kompaktheitsgrad (AN-Verhältnis) des Gebäudes sichern die Einhaltung der Anforderungen der EnEV, sondern z. B. auch die richtige Anordnung des Wärmeerzeugers zur Reduzierung der Verteilungsverluste oder die geschickte Einbindung von traditionellen Energieerzeugungssystemen mit Systemen zur Nutzung regenerativer Energiequellen. Der Energie- und Wärmebedarfsausweis nach § 13 der EnEV wird für den Verbraucher ein wesentliches Merkmal bei Immobilienentscheidungen werden. Als Sachverständiger unterstütze ich Bauherren und Immobilieneigentümer in allen Fragen der Umsetzung der EnEV und nehme auch an der Energieberatungsaktion der Architektenkammer teil und biete meinen Bauherren Generalplanung an.
Luftheizung - Bei unserem hochgedämmten und solartechnisch geplanten Haus wird der Wärmeverlust (Transmissionsverlust) durch den Baukörper so gering, daß der Lüftungswärmeverlust (Fenster-Türen u.a.) fast genau so groß wie der übrige Heizenergieverbrauch ist. Weitere Energie ist also nur durch kontrollierte Lüftung/Heizung zu sparen. Bei der Luftheizung wird die verbrauchte Abluft aus Küche, Bädern und WC über einen Wärmetauscher nach außen abgegeben. Die angesaugte Frischluft wird über dieses Gerät durch die Abluft vorgewärmt (70-90% Energierückgewinn), mit guter Rückluft aus Fluren und Aufenthaltsräumen gemischt und der Luftheizung zugeführt. Die Haupträume sind separat durch ein Raumthermostat zu temperieren. Sollten sich die Zimmer auf der Südseite durch intensive Sonneneinstrahlung so erwärmen, daß die vorgesehene Raumtemperatur überschritten wird, schaltet das Thermostat die Heizung ab. Die Lüftung bleibt jedoch weiter in Betrieb und transportiert diese Warmluft in die kalten Räume. Ähnlich verhält es sich mit der Wärme durch Wintergarten, Kachelofen oder offenen Kamin. Damit ist sichergestellt, daß jeder Wärmezugewinn dem gesamten Gebäude voll zugute kommt. Zur Erhöhung des Wohnkomforts und für Allergiker empfiehlt sich der Einbau eines Elektrofilters. Er sorgt dafür, daß die zugeführte Luft biologisch rein, ohne Geruchsbelästigung, Staub und Pollen ist. Dieses Heizsystem kann durch Luftbefeuchter und Kühlung (Brunnenwasser) bis zur Klimaanlage ausgebaut werden. Tauwasser- und Schimmelbildung durch stehende Luft werden weitgehend verhindert. Dieses System kann man auch mit den Vorteilen einer Fußbodenheizung kombinieren.
Lüftungsanlage - Um den Lüftungswärmeverlust zu verringern, muß man kontrolliert über eine Anlage lüften. Dabei wird die verbrauchte Luft in Küche, Bad + WC abgezogen, die enthaltene Wärme über einen Wärmetauscher an die gleichzeitig angesaugte Frischluft abgegeben und diese vorgewärmte Luft in die Wohnräume eingeblasen.
Solar-Warmwasserversorgung - Durch ca. 4 qm Solarkollektoren auf dem Dach kann der Warmwasserbedarf eines 4-Personenhaushaltes in den Monaten April bis Oktober zu ca. 80% gedeckt werden. Die Restenergie wird über die Brennwert-Therme geliefert. Es werden dadurch jährliche Einsparungen an CO2-Emissionen von fast einer Tonne gegenüber herkömmlichen Systemen möglich.
Photovoltaikanlage - Im Gegensatz zu den anderen Punkten rechnet sich diese nur mit Fördermitteln und wenn die EVU den Überschußstrom abnehmen. Sie ist, auch nachträglich, bei jedem Haus mit Süd-Dach zu realisieren. Als staatliche Förderung gibt es das 100.000 Dächer-Solarstrom-Programm. Für die gesamten Kosten erhält man ein günstiges Darlehen (derz. ca. 3,5%) der KfW.
Photovoltaik-Systeme bestehen aus einer Vielzahl von Solarzellen, die aus dem einstrahlenden Sonnenlicht Gleichstrom erzeugen. Mit Hilfe eines nachgeschalteten Wechselrichters (Inverters) wird dieser Gleichstrom innerhalb des Systems in Wechselstrom umgewa ndelt. Der so erzeugte Strom kann dann ins Netz eingespeist und nach Bedarf im Haus genutzt werden
Brennwertheizung - Höchste Wirtschaftlichkeit durch konsequente Bernnwertnutzung in Verbindung mit Restwärmenutzung der Abgase bei raumluftunabhängiger Betriebsweise. Jahresnutzungsgrade von bis zu 109% sind realisierbar. Mit der Brennwerttechnik lassen sich gegenüber konventionellen, auch neuen Öl-Systemen bis zu 50% Energie und Kosten sparen. Der Schadstoffausstoß reduziert sich entsprechend. Diese Gas-Heiztherme ist also die ideale Energiequelle für ein Niedrigenergie-Ökohaus.
Sonnenschutz - Ein permanenter Sonnenschutz wird in Südrichtung durch das weit überkragende Dach sowie durch Balkone und waagerechte Sonnenblenden erreicht. In Südost und Südwest-Richtung werden abklappbare Lamellenelemente eingebaut, die gegen die tiefstehende Sommersonne schützen. Alternativ sind elektrische Außen-Alu-Jalousien möglich. Unzureichender Sonnenschutz ist das Hauptproblem bei Solarhäusern.
Förderung - viele der vorgenannten Anlagen werden öffentlich gefördert, sehen sie auch meine Linkliste.
Ziel des Passivhauses ist es, die Gebäudehülle einschließlich der Fenster so gut dämmend auszuführen, daß auf eine konventionelle Heizung verzichtet werden kann. Dies ist ab einem jährlichen Restheizwärmebedarf von 15 kWh/qm der Fall. Die maximalen Heizlasten liegen dann unter 10 W/qm und damit so niedrig, daß die Nacherwärmung der Räume über die Zuluft erfolgen kann.
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