Passive und aktive Sonnenenergie nutzen

Nichts gegen aktive Sonnenenergie wie Sonnenkollektoren oder Photovoltaikanlagen, aber diese sind mit erheblichen Kosten verbunden.

Passive Sonnenenergie ist die Energie, die sich nur durch die Sonnenstrahlung auf das Gebäude auswirkt.

Sie bekommen die Energie (hier nur die Sonnenstrahlen) frei Haus geliefert.

Beim Neubau sollten dadurch keine Mehrkosten entstehen.

Aktiven Sonnenenergie, wie Solaranlagen oder dergleichen können zusätzlich eingebaut werden.

Passive Sonnenenergie Nutzung im praktischen Einsatz

Sonnenstrahlung optimal nutzen

Es ist vorteilhaft, beim Bauen die kostenlose passive Sonnenenergie zu nutzen, indem man die Sonnenstrahlen gezielt durch die Fenster hereinlässt und für diese Flächen wärmespeichernde Materialien wie Kalksand-Ziegelstein oder Beton auswählt, weil man dadurch Heizkosten sparen und ein behagliches Raumklima schaffen kann. Die Sonnenstrahlen werden durch die Fenster ins Gebäudeinnere geleitet, beim Auftreffen auf eine Oberfläche in Wärme umgewandelt und in den raumumschließenden Flächen wie Böden, Wänden und Decken gespeichert2. Die passive Nutzung von Sonnenenergie spart auch Strom für die Beleuchtung. Um eine optimale passive Solarenergienutzung zu erreichen, muss man einige bauliche Voraussetzungen beachten, wie z.B.:

• Eine möglichst gut gedämmte Gebäudehülle, um die gewonnene Energie nicht gleich wieder zu verlieren.

• Eine Südorientierung der Verglasung und eine Größe der Fensterfläche, die dem Wärmebedarf des Gebäudes entspricht.

• Eine Verglasung mit einem hohen Gesamtenergiedurchlassgrad (g-Wert) und einem sehr guten Wärmeschutz (U-Wert).

• Eine Verschattungsmöglichkeit, um eine Überhitzung des Gebäudeinneren bei starker und andauernder Sonnenstrahlung zu vermeiden.

• Eine Speicherfähigkeit der inneren und der direkt bestrahlten Bauteile durch Materialien mit guter Wärmespeicherkapazität und hoher Wärmeleitfähigkeit, wie z.B. Beton, Ziegel oder Lehm.

Jeder Hausbesitzer muss sich davon überzeugen, bei der Sanierung nicht nur von außen zu dämmen, sondern auch die Wärmespeicherkapazitäten im Inneren zu berücksichtigen, folgende Argumente sollte man beachten:

• Die Wärmespeicherkapazität eines Baustoffs oder Bauteils beschreibt seine Fähigkeit, zugeführte Wärmemengen aus der Umgebung in sich aufzunehmen, zu speichern und bei Abkühlung der Umgebung wieder abzugeben1. Dies kann den Heizbedarf eines Gebäudes reduzieren und das Raumklima verbessern.

• Die Wärmespeicherkapazität hängt maßgeblich von der Masse ab. Demnach können massive Betondecken und Ziegelmauern mehr Wärme speichern als Leichtbauwände aus Gipskarton und massive Holzwände mehr als Holzständer- oder Holzriegelwände2. Einen Vorteil bieten massive Baustoffe auch im Sommer. Durch ihre hohe Wärmespeicherkapazität können sie die Temperaturschwankungen zwischen Tag und Nacht ausgleichen und so eine Überhitzung vermeiden2.

• Die Wärmespeicherkapazität im Inneren eines Gebäudes kann die Wirkung einer Außendämmung ergänzen und verstärken. Eine Außendämmung verhindert zwar den Wärmeverlust nach außen, aber nicht den Wärmeaustausch zwischen den Innenräumen. Wenn die inneren Bauteile eine hohe Wärmespeicherkapazität haben, können sie die Wärme aus den sonnenbeschienenen Räumen aufnehmen und an die kühleren Räume abgeben. So kann eine gleichmäßige Temperaturverteilung im Gebäude erreicht werden.

• Die Wärmespeicherkapazität im Inneren eines Gebäudes kann auch die Heizkosten senken, indem sie die Nutzung von passiver Sonnenenergie ermöglicht. Wenn die Fenster im Winter viel Sonne in das Gebäude hineinlassen, können die inneren Bauteile mit hoher Wärmespeicherkapazität diese Wärme aufnehmen und zeitverzögert wieder abgeben. So kann die Heizung entlastet oder sogar ganz ausgeschaltet werden.

4 Beispiele aus der Praxis

Zum Vergleich der verschiedenen Materalien haben wir zu Haus 1 Beton, Ziegel oder Kalksandstein, Haus 2 Leichtziegel oder Hohlblock, Haus 3 Porenbeton (Gasbeon) oder Poroton und Haus 4 Fertighaus, Leichtkonstruktion wie z, B. Holzrahmentafeln gewählt.

Die Wärmespeicherkapazitäten unserer Doppelhaushälfte ergeben von links nach rechts ~ 240 m2 Wand- und Deckenflächen.

192.000 - 84.000 - 40.800 - 12.000 W kJ(m2K).

Diese Energie ist erforderlich für 1° C (Wärmespeicherwert W in kJ/ m2K (1° C)). Wenn Sie Ihr Massivhäuschen nur von außen dämmen, dann müssen Sie diese Energie nicht für 1°, sondern für mind. 20° durch teure Energie aufheizen.

Der spezifische Wärmespeicherwert W in kJ/ m2K (1° C) gibt die Wärmemenge an, welche pro m2 Bauteil im Beharrungszustand gespeichert werden, wenn zwischen der Innen- und der Außenseite ein Temperaturunterschied von 1 K vorhanden ist.
Je höher der Wert, desto Träger verhält sich das Bauteil bei Aufheizung und Abkühlung und das sollten Sie bei der Sanierung berücksichtigen. Es lohnt sich also Passive Sonnenenergie einzusetzen.

Das gleiche gilt für die Auskühlungszeiten:
24 - 8 - 4 - 1 Tage

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