Das Sonnenhaus ist ein Niedrigenergiegebäude, dessen Wärmebedarf zu mindestens 50% durch eine solarthermische Anlage gedeckt wird. Der Restbedarf wird vorzugsweise durch eine erneuerbare Heizungsanlage bereitgestellt, um den Primärenergiebedarf und die CO2-Emissionen des Gebäudes gering zu halten.
Die Bewertungskriterien eines Sonnenhauses
- Solare Deckung des Wärmebedarfs ≥ 50%
- Gesamtenergieeffizienzfaktor < 0,6
- Heizwärmebedarf ≤ 50 kWh/(m2a)
- Primärenergiebedarf ≤ 100 kWh/(m2a)
- CO2-Emissionen < 25 kg/(m2a)
- Luftdichtheit n50 ≤ h-1
Solarer Deckungsgrad mindestens 50%
Um einen solaren Deckungsgrad des Heizwärme- und Warmwasserwärmebedarfs von mindestens 50% zu erreichen, wird eine sehr steile Aufstellung der solarthermischen Kollektoren (60°) empfohlen. Dadurch kann eine optimale Solarenergienutzung im Winter bei hohem Wärmebedarf erreicht werden. Zusätzlich ist ein Wärmespeicher notwendig.
Wärmespeicherung
Zur Wärmespeicherung in einem Gebäude können entweder wasserbasierte Speicher oder eine Bauteilaktivierung eingesetzt werden.
Wasserwärmespeicher
Wasserwärmespeicher sind mit einem Höhen-Durchmesser-Verhältnis zwischen 4:1 und 2:1 und einer Speicherdämmerung von mindestens 200 mm empfohlen. Die Verwendung mehrerer kleiner statt einem großen Warmwasserspeicher, z.B. bei Platzmangel, sollte vermieden werden.
Bauteilaktivierung
Bei einer Bauteilaktivierung wird die Wärmespeicherkapazität der massiven Bauteile der Gebäudekonstruktion als Speichermedium verwendet. Dabei werden wie bei Fußboden- oder Wandheizungen Rohre in die massiven Bauteile eingelassen. In 1 m3 Beton kann bei gleicher Temperaturerhöhung dieselbe Wärmemenge wie in 500 Liter Wasser gespeichert werden. Es kann jedoch nicht auf dasselbe hohe Temperaturniveau wie bei einem wasserbasierten Speicher aufgeheizt werden, da eine direkte Verbindung zu den bewohnten Räumen besteht und sich dadurch zu hohe Raumtemperaturen ergeben würden. Aufgrund der großen Masse eines Gebäudes ist trotzdem genug Speichervolumen vorhanden.
Gesamtenergieeffizienzfaktor < 0,6
Der Gesamtenergieeffizienzfaktor gibt den Anteil am Endenergiebedarf an, der nicht durch erneuerbare Energieerzeugungsanlagen (z.B. Solarthermie oder Photovoltaik) oder durch Wärmerückgewinnung einer Lüftungsanlage bereitgestellt werden kann. Dieser Anteil muss deshalb von einem konventionellen Heizungsgerät oder durch Strombezug aus dem Netz gedeckt werden. Bei einem Solarhaus muss demzufolge mehr als 40% des Endenergiebedarfs aus erneuerbaren Quellen direkt am Gebäude stammen, oder durch Wärmerückgewinnung wiederverwendet werden.
Nachheizung, Photovoltaik und Wärmerückgewinnung
Ein Solarhaus benötigt trotz hohen solaren Deckungsgraden eine zusätzliche Nachheizung. Um die CO2-Emissionen und den Primärenergiebedarf gering zu halten, werden bevorzugt Biomasse-Heizungsgeräte mit Stückholz oder Pellets verwendet, aber auch eine Wärmepumpe kann eingesetzt werden. Die verbleibende Dachfläche, welche nicht für die solarthermische Anlage benötigt wird, kann für die Gewinnung elektrischer Energie mit einer Photovoltaikanlage genutzt werden. Zusammen mit einer Komfortlüftung mit Wärmerückgewinnung kann dadurch der Nachheizungsbedarf und Strombezug aus dem Netz reduziert werden.
Quelle: Das Sonnenhaus – Ein Bau- und Heizkonzept der Gegenwart und der Zukunft, Initiative Sonnenhaus Österreich
