Solarthermie auf dem Dach und ein Pufferspeicher im Gebäude sind wesentliche Charakteristika eines Sonnenhauses. Bild: Sonnenhaus-Institut

 

Energetisches Bauen

17. Oktober 2017 | Artikel teilen

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Was ist ein Sonnenhaus?

In Deutschland gibt es aktuell rund 2.000 Gebäude, die nach dem Sonnenhaus-Konzept gebaut oder modernisiert wurden. Die meisten davon sind freistehende Einfamilienhäuser, doch auch größere Mehrfamilienhäuser und Funktionsgebäude sind mittlerweile darunter. Doch was ist überhaupt ein Sonnenhaus?

Ein Sonnenhaus ist ein wärmegedämmtes Gebäude, das seinen Restbedarf an Wärmeenergie für Heizung und Warmwasser größtenteils über Solartechnik deckt. Konkret muss mindestens 50 % der jährlich benötigten Wärmemenge über Solarthermie-Module auf dem Dach oder an der Fassade bezogen werden, damit man von einem Sonnenhaus sprechen kann.

Da die Sonne nun mal nicht immer und vor allem nicht gleichmäßig über das Gesamtjahr verteilt scheint, wird die solar gewonnene Wärme bei Sonnenhäusern in riesigen, meist geschossübergreifenden Wassertanks zwischengespeichert. Mithilfe dieser Pufferspeicher lässt sich bei den meisten Objekten ein Sonnenwärmeanteil zwischen 50 und 70 % erreichen. Unter optimalen Rahmenbedingungen sind vereinzelt auch schon Gebäude entstanden, bei denen bis zu 100 % des jährlichen Wärmebedarfs von der Sonne kommt.

Neben der aktiven Wärmegewinnung über die Solarkollektoren verfügen Sonnenhäuser auf ihrer Südseite meist über größere Fensterflächen, um solare Wärme auch passiv zu gewinnen. Allerdings steht dieser Ansatz beim Sonnenhaus-Konzept nicht so im Fokus wie etwa bei Passivhäusern. Nach Ansicht des Sonnenhaus-Instituts ist eine Überhitzung der Innenräume durch übergroß dimensionierte Südverglasungen auf jeden Fall zu vermeiden.

Sonnenhaus-Institut

Das Sonnenhaus-Institut mit Sitz im bayerischen Straubing ist in Deutschland vor allem für die Verbreitung der Sonnenhaus-Idee zuständig. Der Verein gründete sich 2004 auf Initiative des Architekten Georg Dasch und des Solar-Ingenieurs Wolfgang Hilz. Inspiriert vom Schweizer Solarpionier Josef Jenni entwickelten sie zusammen mit Gleichgesinnten das Sonnenhaus-Konzept. Heute hat das Sonnenhaus-Institut rund 300 Mitglieder, vor allem Architekten, Ingenieure, Bauträger, Planer, Energieberater, Installateure und Solartechnikhersteller, aber auch einige überzeugte Privatleute.

Gemeinsam verfolgen sie das Ziel, die Entwicklung und Verbreitung weitgehend solar beheizter Gebäude voranzutreiben und sie als Baustandard zu etablieren. Das geschieht zum Beispiel über die Bereitstellung von Informationen und die Durchführung von Schulungen. Außerdem erforscht das Institut, wie sich realisierte Sonnenhäuser in der Praxis bewähren. Dazu werden umfangreiche Daten erfasst und in Informationsbroschüren sowie auf der Homepage des Vereins veröffentlicht. Die Forschungsergebnisse führen gegebenenfalls auch zur praxisnahen Weiterentwicklung des Bau- und Heizkonzepts.

Riesige Pufferspeicher

Wassertank und Holzofen: Wie man sieht, lässt sich die Technik durchaus elegant ins Haus einbinden. Foto: Sonnenhaus-Institut

Die für Sonnenhäuser charakteristischen großen Wassertanks werden bei Neubauten mithilfe eines Krans bereits in der Rohbauphase eingebaut. Wie das in der Praxis aussieht, kann man sich in diesem Youtube-Video anschauen. Angesichts der Größe der Wärmespeicher ist es klar, dass sie die Innenarchitektur maßgeblich mitprägen. Andererseits gibt es viele Beispiele dafür, dass sich die Tanks bei cleverer Ausführung relativ platzsparend ins Gebäude integrieren lassen. Sie können ziemlich elegant eingebunden werden (siehe Foto), müssen also kein Störfaktor sein. Wird der Speicher in den Wohnbereich integriert, hat das den positiven Begleiteffekt, dass sich seine Abwärme zur Raumbeheizung mitnutzen lässt.

Der Wassertank dient als Pufferspeicher für Energie aus der Solarthermie-Anlage, die nicht sofort benötigt wird. Er fasst normalerweise mehrere Kubikmeter Wasser und hält überschüssige Wärme im günstigsten Fall über mehrere Wochen „vorrätig“. Das Heizkörpersystem des Hauses ist über Rohre mit dem Warmwasserspeicher verbunden. Aber auch Warmwasser zum Duschen und für die Wasch- oder Spülmaschine lässt sich mithilfe des Speichers bereitstellen. Dafür befindet sich im Inneren des Tanks ein Edelstahlbehälter, in den von außen kaltes Wasser hineinfließt. Über die Stahlhülle des Boilers nimmt das Brauchwasser Wärme aus dem Tank auf und lässt sich anschließend als Warmwasser im Haus verwenden.

Heizungssysteme im Sonnenhaus

Typisches Schaltschema der Heiztechnik in einem Sonnenhaus. Bild: Sonnenhaus-Institut

Das Warmwasser aus dem Pufferspeicher fließt bei Sonnenhäusern in der Regel nicht in herkömmliche Heizkörper, sondern in Niedertemperatur-Flächenheizungen. Zum Einsatz kommen hier wassergeführte Wand- oder Fußbodenheizungen, die sanfte Strahlungswärme liefern. Für den Fall, dass der Pufferspeicher mal nicht genügend solare Wärme liefert, muss aber eine alternative Energiequelle zur Verfügung stehen.

Bei dieser Energiequelle kann es sich natürlich auch um einen traditionellen Heizkessel handeln, in dem fossile Brennstoffe verfeuert werden. Das Solarhaus-Institut spricht sich allerdings für Verbrennungsöfen im Wohnbereich aus, die mit heimischem Holz oder Pellets beheizt werden. Das passt besser zur nachhaltigen Philosophie des Konzepts. Entsprechende Kachel- oder Kaminöfen gibt es übrigens auch mit integriertem Wassereinsatz, über den sich wiederum der Pufferspeicher nachheizen lässt.

Zusätzliche Photovoltaik

Beim Sonnenhaus-Konzept ging es anfangs nur um die Gewinnung solarer Wärme mittels Solarthermie-Modulen. Seit einer Neuausrichtung im Jahr 2015 empfiehlt das Sonnenhaus-Institut aber auch die zusätzliche solare Stromgewinnung über Photovoltaik-Module, sofern der nach Süden zeigende Teil der Gebäudehülle dafür genügend Fläche bietet. „Die Kombination von Solarthermie und Photovoltaik ist der Schlüssel zu einer größtmöglichen Unabhängigkeit vom Energieversorger, und die wollen wir Bauherren und Sanierern bieten“, erklärt Georg Dasch, Erster Vorsitzender des Sonnenhaus-Instituts, die Neuausrichtung.

Kosten

Ein Sonnenhaus ist nach Angaben des Sonnenhaus-Instituts ein „Hocheffizienzhaus“ und in der Herstellung natürlich teurer als ein „normales“ Gebäude. Das Institut betont aber, dass Sonnenhäuser heute mit bezahlbarem Aufwand realisierbar seien und dafür über Jahrzehnte die Perspektive niedriger Heizkosten bieten.

Die meisten bisher realisierten Sonnenhäuser sind Neubauten und Einfamilienhäuser. Das Konzept ist jedoch nicht auf diesen Bereich beschränkt. Es eignet sich auch für Nichtwohnhäuser, und sogar Altbauten können in Sonnenhäuser verwandelt werden, sofern die vorhandene Bausubstanz den nachträglichen Einbau des Pufferspeichers zulässt. In den letzten Jahren verzeichnet das Sonnenhaus-Institut zudem eine steigende Nachfrage nach Sonnenhaus-Technik für Mehrfamilienhäuser. Das ist durchaus konsequent, denn je größer das Gebäude, umso wirtschaftlicher ist die Investition in eine Solarthermie-Anlage.

Mehr zu Energiesparhäusern finden Sie in der Übersicht

Über den Autor Roland Grimm ist seit Februar 2013 freier Journalist mit Sitz in Essen und schreibt regelmäßig Fachwissen-Artikel für BaustoffWissen. Zuvor war er rund sechs Jahre Fachredakteur beim Branchenmagazin BaustoffMarkt und außerdem verantwortlicher Redakteur sowie ab 2010 Chefredakteur der Fachzeitschrift baustoffpraxis. Kontakt: freierjournalist@rolandgrimm.com

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