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Passivhaus mit High-Tech-Glasfassade nutzt Sonne aktiv und passiv

Glas gewinnt beim solaren Bauen immer mehr Bedeutung. Große, nach Süden ausgerichtete Fensterflächen garantieren passive solare Gewinne, besonders bei energieeffizienten Gebäuden. In Haßfurt (Unterfranken) realisierte die Architektin Susanne Baur ein modernes und Energie sparendes Passivhaus in zeitgemäßer und ansprechender Glasarchitektur.

Das kompromisslos ökologische und gestalterisch anspruchsvolle Energiesparkonzept des Passivhauses kombiniert so genanntes Warmglas als Dämmelement mit einer Wärmepumpe und kontrollierter Belüftung sowie einer netzgekoppelten Photovoltaikanlage.

Passivhaus: Fassade mit Superwarmglas iplus 3C
Das "Passivhaus-tauglich" zertifizierte Superwarmglas iplus 3C von Interpane sorgt für ein Minimum an Wärmeverlust. Die vorgehängte Photovoltaik schützt als Sonnensegel die Innenräume bei hoch stehender Sonne vor Überhitzung. Foto: Interpane

Die Solarwatt-Module mit einer Spitzenleistung von 2,5 Kilowatt (kWp) sind nach Süden ausgerichtet. Sie liefern nicht nur rund 2.300 Kilowattstunden Strom pro Jahr, sondern sind auch Teil der passiven Klimatisierung: Bei hoch stehender Sonne spenden sie Schatten und verhindern eine zu intensive Erwärmung der darunter liegenden Wohnräume.

Geteilter Baukörper und optimierte Wärmedämmung

Wegen der Hanglage erschloß die Architektin das Grundstück in zwei Ebenen. In dem eingeschossigen Gebäudeteil im Norden befinden sich Arbeits- und Nebenräume. Der südliche Baukörper mit Wohn- und Schlafräumen wurde aus energetischen Gründen besonders kompakt gestaltet. Als Verbindungselement zwischen dem würfelförmigen, Gebäudeteil mit zwei Wohnebenen im Süden und den Räumen an der Hangseite dient das runde Treppenhaus.

Die auffällige, nach Süden beziehungsweise Westen ausgerichtete Glasfassade ist integraler Bestandteil des Passivhauses. Mit der 25 Zentimeter dicken Dämmstoff-Hülle der massiven Außenwände (Kalksandsteinmauerwerk und zwei aussteifende Betonwandscheiben) sorgt sie für den notwendigen hohen Wärmeschutz.

Warmglas als Dämmelement

Basis der zweigeschossigen Glasfassaden ist eine Pfosten-Riegel-Konstruktion aus Holz und Aluminium. Um möglichst ungestörte Ein- und Ausblicke zu erhalten, entschied sich die Architektin für eine geschosshohe großzügige Festverglasung. Die Scheiben messen 4,6 bis 6,4 Quadratmeter.

Die geschosshohe Verglasung an der Westfront des Hauses: Hoher Wärmeschutz wird durch den Einsatz von Superwarmglas (iplus 3C von Interpane) erreicht. Die selektive Beschichtung sorgt für ausgesprochen niedrige Wärmeverluste.

Foto: Interpane

Passivhaus: Geschosshohe Verglasung an der Westfront

Im Rahmen des Gesamtkonzepts kam der hochwertigen Verglasung und Energie-Einsparung der Fassaden besondere Bedeutung zu: Die Bauherren entschieden sich für das "Superwarmglas" iplus 3C des Glasveredlers Interpane mit Sitz im niedersächsischen Lauenförde. Sein für ein Glas extrem niedriger Wärmedurchgangswert beträgt nur (Uv=0,5 W/m²K). Der so genannte U-Wert bezeichnet die Wärmeverluste in Watt je Quadratmeter Bauteilfläche pro Grad Temperaturunterschied (in Kelvin). Der gute U-Wert der Fassade wird möglich durch zwei Silberschichten und eine zusätzliche Edelgasfüllung (Krypton) in den Scheibenzwischenräumen des Dreifach-Verbundglases. Die hauchdünnen Wärmefunktionsschichten wirken zugleich selektiv: Kurzwelliges Tageslicht gelangt weitgehend ungehindert in den Innenraum, während die Funktionsschicht die zum Teil von den Innenwänden umgewandelte langwellige Wärmestrahlung reflektiert.

Die passiven Sonnenenergiegewinne sind nach Angaben des Herstellers erheblich: Erst Mitte November vergangenen Jahres musste mit der Wärmepumpe "geheizt" werden. Sogar im Sockelbereich der Glasfassade wurde auf eine Zusatzheizung verzichtet. Kältestrahlung und Luftzug sind selbst im Nahbereich der Fassade nicht zu verspüren.

 

Auch bei Nacht oder im Winter hält die Kombination von modernen Baustoffen, ausgefeilter Konstruktion und optimierter Haustechnik die Bewohner des Passiv-Hauses warm - ohne das Gebäude in einen fensterlosen Bunker zu verwandeln.

Foto: Interpane

Passivhaus mit High-Tech-Glasfassade bei Nacht

Wärmepumpe und kontrollierte Belüftung

Die Wasser-Wasser-Wärmepumpe vom Typ Bartel WB 6 CF/W (Arbeitszahl 5) erwärmt das Haus an sonnenarmen Wintertagen per Bauteiltemperierung. Eine kontrollierte Wohnraumlüftung mit zuschaltbarer Wärmerückgewinnung sorgt für Energie sparenden Luftaustausch. In Passivhäusern ist das kontrollierte Lüftungssystem insbesondere angesichts der hohen Luftdichtheit der Fassaden besonders wichtig. Um den Energieverbrauch zu minimieren, wird die zugeführte Außenluft über ein Erdregister vorgewärmt (hier dienen im Boden verlegte Rohre quasi als Speicher für die von der Sonne gelieferte Energie).

Energie sparen - auch im Sommer

Die Gebäudekonzeption berücksichtigt auch den sommerlichen Hitzeschutz. Zu diesem Zweck kann die Wärmepumpe auf Sommerbetrieb umgeschaltet werden. In dieser Betriebsart kühlt sie die Wohnräume bei Bedarf. Ein Kaltwasserreservoir fungiert als Pufferspeicher.

Bislang war eine aktive Kühlung des Hauses nicht erforderlich. Das liegt an den Wärme speichernden massiven Wänden und Decken aus Kalksandstein beziehungsweise aus Beton. Durch die hohe Speichermasse verhält sich das Gebäude während der täglichen Aufheiz- und Abkühlungsphasen ausgesprochen "temperaturträge". Die Temperaturschwankungen betragen, so die Erfahrungswerte, im Sommer maximal +/- 3 Grad Celsius.

Intelligente Technik - niedriger Energieverbrauch - wirtschaftlicher Betrieb

Durch die energetisch optimal abgestimmte Kombination von Konstruktion, Baustoffen und Haustechnik ist der Betrieb des Hauses besonders wirtschaftlich. Die Gebäudetechnik wird mit einem "Europäischen-Installations-Bus (EIB)" gesteuert. Um das Gebäude "intelligenter" zu machen, wurde statt der klassischen Elektroinstallation dieses herstellerunabhängige System installiert. Es koordiniert alle technischen Abläufe im Gebäude, beispielsweise die Beleuchtung, Jalousien, Heizungs- und Klimatechnik. Der Jahresheizwärmebedarf einschließlich der Brauchwassererwärmung liegt unter 30 Kilowattstunden pro Quadratmeter. Die Baukosten pro Quadratmeter Nutzfläche betrugen zirka 1.460 €.


Material und Fotos: PR Nord Corporate Communications, Braunschweig; B & O Consulting GmbH für Hochbau, Ingenieurwesen und Umwelt, Frau Susanne Baur, Haßfurt;
Dipl.-Ing. Hans-Gerd Heye. Redaktion Solarserver: Rolf Hug

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