Die Sonne bestmöglich für die Beheizung des eigenen Zuhauses einsetzen: Diese Idee steht hinter dem Konzept des Sonnenhauses. Der Trend zum „solaren Bauen“ gewinnt in Zeiten der Energiewende, des Klimawandels und des Ausbaus der regenerativen Energien zunehmend an Bedeutung. Dabei lassen sich zwei Arten der Solarenergie unterscheiden:
- passiv genutzte Solarenergie
- aktiv genutzte Solarenergie
Passiv genutzte Solarenergie: „Lass die Sonne rein!“
Die passive Nutzung von Sonnenenergie ist aus dem Passivhauskonzept bestens bekannt:
- Das Haus wird zur Sonne hin ausgerichtet.
- Nach Süden, Westen und Osten werden große Fensterflächen platziert, nach Norden nur sehr kleine Fenster.
- Die Wohnräume, die wärmer sein sollen, werden im südlichen Bereich platziert, Räume wie Schlafzimmer, die kühler bleiben können, im nördlichen.
Im Tagesverlauf passiert bei diesen Grundvoraussetzungen Folgendes: Die Sonne scheint durch die großen Fensterflächen und heizt die Räume auf. Durch eine gute Dämmung bleibt die Sonnenenergie bestmöglich in den Räumen erhalten. So bleibt für die Heizung nur ein kleiner Wärmebedarf, der noch aktiv hinzugeliefert werden muss.
Das Sonnenhaus treibt dieses Prinzip noch weiter auf die Spitze. Die Glasfronten werden beispielsweise so groß wie möglich gewählt, das Haus mit einem Pultdach versehen. So weist die Glasfront nach Süden eine besonders große Fassadenfläche auf, die geschlossene Wand nach Norden eine geringe. Hilfreich ist zudem ein möglichst massiver Baukörper. Denn massive Steinwände können an den Sonnenstunden des Tages viel Wärme aufnehmen, die sie dann in den Abendstunden wieder abgeben.
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Dieses Grundprinzip ist übrigens keinesfalls eine neue Idee, sondern entstand bereits im antiken Griechenland. Der Philosoph Sokrates machte sich erste Gedanken zur Nutzung der Sonnenwärme. Sein Sonnenhaus war trapezförmig angelegt, bestand aus massiven Steinwänden und hatte einen großen Dachüberstand. Die Sonne gelangte durch eine nach Süden gerichtete große Öffnung in das Haus und heizte die Steinwände auf. Im Sommer, bei hochstehender Sonne, sorgte der Dachüberstand dafür, dass es in dem Haus nicht zu warm wurde. Im Winter konnte die tief stehende Sonne hingegen ungehindert hineinscheinen.
Tipp: Auch wenn man nicht gleich ein Sonnenhaus baut: Die Grundprinzipien des solaren Bauens kann man schon beachten. Beispielsweise bei der Aufteilung des Grundrisses. Wo sollen warme, wo sollen kühlere Räume sein? Das ist in der Planung eine gute Frage. Oder man plant einen Wintergarten mit ein, der durch seine großen Glasflächen ebenfalls dazu beiträgt, Sonnenenergie besser auszunutzen. Die Möglichkeiten sind auch bei „normalen“ Häusern vielfältig.
Aktiv genutzte Solarenergie: Solarthermie und Photovoltaik
Die passive Nutzung der Solarenergie reicht natürlich nicht komplett, um den Wärmebedarf eines Hauses abzudecken. Auch ein Passivhaus hat schließlich noch einen Restwärmebedarf. Zumal ohnehin die Verfügbarkeit der Sonne nicht immer in die Zeit fällt, in der auch Wärme benötigt wird.
Heute gibt es allerdings auch zwei effektive Möglichkeiten, die Sonnenenergie aktiv zu nutzen:
- Solarthermie
- Photovoltaik
Beim Sonnenhaus geht es darum, einen möglichst großen Anteil des Heizwärmebedarfs mit der Sonne abzudecken. Daher ist in diesem Fall die Solarthermie die wichtigere Art der solaren Energieerzeugung. Die Kollektoren werden dabei besonders steil nach Süden ausgerichtet. Der Grund ist einfach: Im Sommer liefert die Anlage auch in dieser Ausrichtung genügend Energie, um den Warmwasserbedarf und den Wärmebedarf an kalten Abenden abzudecken. Im Winter hingegen treffen die Strahlen der tief stehenden Sonne in einem besseren Winkel auf die Kollektoren, die dann in der kalten Jahreszeit so viel wie möglich Wärme liefern können. Ist die Dachfläche ausreichend, können neben den Solarthermiekollektoren selbstverständlich auch noch Photovoltaikmodule zur Stromerzeugung installiert werden.
Tipp: Solarthermie und Photovoltaik bieten sich für jedes Haus an, sofern die Ausrichtung der Dachfläche stimmt. Wer in seinem Haus über eine zentrale Warmwasserbereitung verfügt, sollte über eine solarthermische Anlage nachdenken. Denn in diesem Fall bleibt die Heizung im Sommer nahezu vollständig aus und man duscht mit kostenfrei erzeugtem, warmem Wasser. Eine Photovoltaikanlage hilft, die Stromkosten dauerhaft zu senken. Dabei spart man am meisten, wenn man möglichst viel des selbst erzeugten Stroms auch selbst verbraucht.
Solarenergie jetzt erzeugen und später nutzen
Entscheidend im Konzept des Sonnenhauses ist der Pufferspeicher – ein Wasserspeicher, der in das Haus integriert wird und die Heizkörper oder Flächenheizungen in den Räumen speist. Er ist besonders groß bemessen und beinhaltet mehrere Kubikmeter Wasser. In ihn speist die Solarthermie-Anlage ihre Wärme ein, die dann zu einem späteren Zeitpunkt, wenn die Sonne nicht mehr scheint, verfügbar ist. Diese Entkopplung von Erzeugung und Verbrauch macht es möglich, über das Jahr hinweg 50 Prozent und mehr des gesamten Wärmebedarfs allein durch die Sonne abzudecken.
Zusatzheizung für kalte Tage
So effektiv die solare Energiegewinnung inzwischen auch ist: In der Regel lässt sich ein Haus in unseren Breiten nicht allein mit der Sonne beheizen. Das bedeutet, für die kalten Tage des Jahres ist ein zusätzliches Heizsystem notwendig. Für diesen Zusatz oder Notheizung gibt es verschiedene Möglichkeiten:
- Ein Scheitholzofen, der per Hand befeuert wird. Er steht für gemütliche Abende vor dem Kamin. Als wasserführende Variante kann er Heizwärme in den solaren Wasserspeicher leiten. Damit entkoppelt sich dann wiederum Erzeugung und Verbrauch voneinander.
- Ein Holzpellet-Kessel, der ebenfalls den nachwachsenden Rohstoff Holz nutzt, allerdings die Wärme automatisch liefert.
- Eine Gas-Brennwertheizung, die modulierend arbeitet und sich somit dem tatsächlich benötigten Wärmebedarf anpasst.
- Eine Wärmepumpe, die Umgebungswärme nutzt und dazu mit Solar erzeugtem Strom – sofern verfügbar – betrieben werden kann.
Tipp: Eine kontrollierte Wohnraumlüftung mit Wärmerückgewinnung als weiteres Element der Haustechnik sowie effektive Wärmedämmung und hochwertige Fenster und Türen als baulicher Wärmeschutz sorgen dafür, dass die Zusatzheizung nur möglichst selten anspringen muss. So ausgestattet ist ein Sonnenhaus ein Beispiel für hocheffizientes, zukunftsfähiger Wohnen.
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