Solarhaus 50+ auf der Intersolar

(24.5.2009; Intersolar-Vorbericht) Der neue Energieausweis und das Qualitätssiegel "Effizienzhaus" deuten darauf hin: Die Nachfrage nach regenerativen Energien für Gebäude steigt rasant. Mittlerweile sind Häuser mit modernen Energiekonzepten umfangreich verfügbar und bezahlbar. Dafür soll auch das "Solarhaus 50+" stehen, das deutlich mehr als die Hälfte seines Wärmebedarfs aus Sonnenkraft deckt. Eine Sonderschau auf der Intersolar stellt die neuen technologischen Lösungen für das Solarhaus 50+ dem Fachpublikum und interessierten Besuchern vom 27. bis 29. Mai 2009 in München vor.

Allein die von der Sonne auf die Erde treffende Strahlung übersteigt den weltweiten Energieverbrauch um etwa das Zehntausendfache. In unseren Breitengraden beträgt die jährliche solare Strahlung auf einem einzigen nach Süden geneigten Quadratmeter Sonnenkollektorfläche etwa 1.200 Kilowattstunden, was einem Heizwert von 120 Litern Heizöl entspricht.

Sonne zu Wärme mit Solarthermie

Die Umwandlung von Sonnenenergie in Wärme nennt sich Solarthermie. Sonnenkollektoren wandeln bis zu 80 Prozent der Strahlungsenergie in Wärme um, die für Wassererwärmung und Raumheizung nutzbar ist. Ein sparsameres und umweltfreundlicheres Heizkonzept gibt es nicht. Heutige Solarwärmeanlagen decken den Wärmebedarf typischerweise zu 20 bis 30 Prozent. Mehr als die Hälfte des Wärmebedarfs soll dagegen das Solarhaus 50+ mit Sonne bereitstellen. Das Solarhaus 50+ versteht sich damit als der nächste Entwicklungsschritt zum rein solar beheizten Haus.

Das Solarhaus 50+ verbindet passive mit aktiver solarer Nutzung. Passiv durch Glasflächen an der Sonnenseite, die die Strahlung aufnehmen und damit automatisch heizen. Die aktive Nutzung wird durch Sonnenkollektoren auf dem Dach und Solarspeicher sichergestellt. Die Kollektoren wandeln die Sonneneinstrahlung in Wärme um. Die Solarspeicher nehmen die Wärme auf und speichern einen Teil davon über mehrere Monate für sonnenarme Zeiten - siehe auch Beitrag "Leitfaden für Solar- und Heizungsspeicher - die '7 Grundregeln der Speichertechnik'" vom 21.9.2005 sowie Beitrag "Zigtausend Liter-Speicher für ausschließlich solar beheizte Häuser" vom 22.3.2007.

Reicht die gespeicherte Wärme nicht mehr aus, wird mit anderen regenerativen Rohstoffen wie etwa Holz zugeheizt. Für ein durchschnittlich großes Einfamilien-Solarhaus heißt das:

• 30 bis 60 Quadratmeter Kollektorfläche,
• 6.000 bis 10.000 Liter Speicher und
• ein Holzofen mit zehn bis 25 Kilowatt Heizleistung.

Damit erreicht das Solarhaus einen solaren Wärmedeckungsgrad von 70 Prozent.

Der Wärmeweg im Solarhaus

Zur Sonne ausgerichtete Sonnenkollektoren auf dem Dach absorbieren die Sonnenstrahlen. In Rohren (Absorbern) an ihrer Unterseite fließt zumeist mit Frostschutzmittel versetztes Wasser. Die Sonne erwärmt die Kollektoren und erhöht die Temperatur in den Absorbern. Ein Wärmetauscher leitet die Wärme in den Solarspeicher. Der meist über zwei Stockwerke reichende, gut gedämmte Tank lässt sich als bauliches Gestaltungselement verwenden oder unauffällig in den Grundriss integrieren. Bei nachträglichem Einbau findet er im Keller oder in einem Anbau Platz.

Die im Solarhaus idealerweise eingesetzten Niedertemperatur-Flächenheizungen in Wand und/oder Fußboden kommen mit Vorlauftemperaturen von 30 bis 40 Grad aus, während heute übliche Heizkörper-Heizungen meist noch um die 60 Grad und mehr benötigen - siehe dazu auch "Stiftung Warentest: Optimale Energiebilanz bei Wärmepumpen nur mit Flächenheizungen" vom 27.9.2007. Ein zusätzlicher Holzofen beispielsweise erzeugt viel Wärme und kann darum mindestens 80 Prozent seiner Leistung an den Wärmespeicher abgeben. Ein gut gedämmtes Einfamilienhaus kommt so mit zwei bis vier Kubikmetern Brennholz über den Winter - siehe z.B. Beitrag "Wasserführend: Wohnlicher Kaminofen mit Zusatznutzen" vom 31.10.2008.

Elektrischer Strom durch Photovoltaik

Photovoltaik ist die direkte Umwandlung von Sonnenlicht in elektrische Energie. Der Wirkungsgrad moderner Photovoltaikanlagen steigt kontinuierlich und damit nehmen auch die Einsatzmöglichkeiten in Gebäuden zu. Mittlerweile sind verschiedenste Systeme und Technologien im Einsatz, die es beispielsweise ermöglichen, Häuser komplett mit Solarzellen zu decken.

Der Solarstrom wird üblicherweise ins Stromnetz eingespeist. Die für 20 Jahre gesetzlich festgeschriebene Vergütung für die Einspeisung von Solarstrom unterstützt Eigenheimbesitzer dabei, rentable Anlagen zu betreiben. Moderne Mess- und Regelsysteme ermöglichen es heute, Teile des "eigenen" Solarstroms immer effektiver und sinnvoller auch für den eigenen Verbrauch zu nutzen - siehe z.B. Beitrag "Mit 'Relais 33' von der Eigenverbrauchsregelung im EEG profitieren" vom 22.5.2009.

Auf Sonne gebaut: 100 Prozent solare Wärmeversorgung

Im Bereich der reinen Wärmeversorgung kann bereits der gesamte Bedarf eines Hauses durch Solarthermie gedeckt werden. Europas erstes 100 Prozent Mehrfamilien-Solarhaus mit einer Gesamtwohnfläche von rund 900 Quadratmetern wurde 2007 fertiggestellt. Initiator war der Schweizer Solar-Pionier Josef Jenni aus Oberburg-Burgdorf im Kanton Bern. 276 qm Sonnenkollektoren auf dem Süddach sammeln die Sonnenwärme. Der Speicher fasst 205.000 Liter und steht zentral im Gebäude. Mit 17 Metern Höhe reicht er - bei einem Durchmesser von vier Metern - vom Keller bis unter das Dach - siehe auch Beitrag "205.000 Liter-Solarspeicher soll ein Achtfamilienhaus ganzjährig warm halten" vom 21.11.2005:

Josef Jenni zeigt mit seinem Engagement, dass auch Mehrfamilien-Sonnenhäuser funktionieren und immer wirtschaftlicher werden. Die Bewohner heizen und duschen, ohne dafür nur einen Cent auszugeben.

Die Erfahrung zeigt Wirkung. Im Vergleich zu anderen Heizsystemen wuchs der Markt für Sonnenheizungen im Jahr 2008 überproportional. Mit über 200.000 Installationen im Jahr 2008 in Deutschland wurden mehr als doppelt so viele solarthermische Anlagen verkauft wie im Jahr zuvor - dies bedeutet ein Wachstum von 110 Prozent - siehe auch Beitrag "2008: Rekordjahr für Solarthermie" vom 8.2.2009.

Solarhaus 50+ als allgemeiner Baustandard

Das Straubinger Sonnenhaus-Institut e.V. bestätigt diesen Trend. Nach Aussage seines Geschäftsführers Peter Rubeck ist die Nachfrage nach Solarheizungen im Jahr 2008 gegenüber 2007 enorm gestiegen. Rubeck erwartet neue Entwicklungen in der Speichertechnik, die die Verbreitung der Häuser weiter beschleunigen wird: "Die heutigen großen Wassertanks könnten künftig durch Latentwärmespeicher ersetzt werden, die bei gleichem Wärmeinhalt deutlich weniger Platz benötigen. Auch Niedertemperaturheizungen entwickeln sich schnell weiter."

Gefragt nach dem Preis für eine Solaranlage rechnet Rubeck ein Beispiel vor: "Für den Neubau eines Solarhauses mit 130 Quadratmetern Wohnfläche und guter Dämmung, also mindestens Standard 'Effizienzhaus 55' laut Förderbezeichnung der KfW Bankengruppe, ist mit Mehrkosten zwischen neun- und zwölftausend Euro zu rechnen, inklusive staatlicher Förderung. Dafür deckt die Sonne zwei Drittel des Bedarfs an Warmwasser und Heizung. Bei einer angenommenen Energiepreissteigerung von jährlich fünf Prozent amortisiert sich die Investition binnen zehn bis zwölf Jahren." - siehe auch Beitrag "'Effizienzhaus' - Neues Qualitätssiegel für Wohngebäude vom 29.3.2009.

Gerhard Stryi-Hipp, Leiter Energiepolitik und Leiter der Gruppe Thermische Kollektoren und Anwendungen am Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE) erläutert: "Bis 2050 kann der gesamte Energiebedarf in Europa mit einem Mix aus Erneuerbaren Energien gedeckt werden. Wir haben auch gar keine andere Wahl, denn der Vorrat an fossilen Rohstoffen ist endlich und der Klimawandel auf unserem Planeten muss gestoppt werden. Ein wichtiger Schritt auf dem Weg dorthin ist das Solarhaus 50+, und wir gehen davon aus, dass es sich in den nächsten Jahren zum allgemeinen
Baustandard etabliert."

Energieausweis und Effizienzhaus-Siegel

Energiesparen und umweltverträgliche wie wirtschaftliche Energiegewinnung sind Themen, die längst auch die deutsche und europäische Wirtschafts-, Energie- und Umweltpolitik beschäftigen. So gibt es eine staatliche Bauförderung für Solarhäuser,
aber auch Verordnungen, die Hausbesitzer verpflichten, ihren Beitrag zur Energieeinsparung zu leisten. So müssen sie potenziellen Käufern bzw. Mietern einen Energieausweis vorlegen (früher Energiepass), der das Gebäude energetisch bewertet.

Diese Rechtsnormen der Energieeinsparverordnung (EnEV) sollen die EG-Richtlinie 2002/91/EG (EPBD Energy Performance of Buildings Directive) über die Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden in nationales Recht umsetzen - siehe aber auch Beitrag "Studie: Green Buildings national unterschiedlich interpretiert" vom 27.7.2008.

Als weiteres Signal für Energiebewusstsein hat die Deutsche Energie-Agentur GmbH (dena) zusammen mit dem Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung und der KfW Bankengruppe oder KfW (früher: Kreditanstalt für Wiederaufbau) das neue Qualitätssiegel "Effizienzhaus" entwickelt, an dem man ab Herbst dieses Jahres energieeffiziente Häuser auf den ersten Blick erkennen kann:

dena-Geschäftsführer Stephan Kohler stellt fest: "Bei Miet- und Kaufinteressenten wie auch bei Bauherren steigt die Nachfrage nach hoch energieeffizienten Häusern massiv an."

Solarhaus 50+ auf der Intersolar

Die Intersolar 2009 informiert die Besucher über aktuelle Entwicklungen und künftige Möglichkeiten der solaren Wärme- und Stromversorgung in der Sonderschau Solarhaus 50+, vom 27. bis 29. Mai 2009 in München. Die Veranstalter informieren dort Architekten, Bauingenieure und Techniker ebenso wie Bauherren und Hausbesitzer zu neusten Trends und technologischen Entwicklungen. Auf der in der Nachbarhalle B3 gelegenen "Neuheitenbörse" der Messe finden zusätzlich täglich von 10:30 bis 12:00 Uhr Fachvorträge zum Thema statt.

Fachpartner der Sonderschau sind das Fraunhofer ISE, das Institut für Thermodynamik und Wärmetechnik der Universität Stuttgart und das Sonnenhaus-Institut. Über 1.400 Aussteller präsentieren auf der Intersolar 2009 ihre Produkte und Dienstleistungen, mehr als 60.000 Besucher werden erwartet. Damit ist die Intersolar die weltweit größte Fachmesse für Solartechnik. Seit 2000 wird sie von der Pforzheimer Solar Promotion GmbH in Kooperation mit der Freiburg Wirtschaft Touristik und Messe GmbH & Co. KG veranstaltet und hat sich als internationale Industrie-Leitmesse für Solarenergie etabliert.