TEIL C

Solararchitektur

SolarhÄuser (1970 - 1979)

 

Die 1970er Jahre beginnen mit dem Steve Baer House in Corrales, New Mexico (1971), der Gründung des Solar Energy Applications Laboratory (SEAL) durch den bereits mehrfach erwähnten Prof. George Löf an der Colorado State University (CSU) im Jahr 1972, sowie dem Skytherm House von Harold R. Hay in Atascadero, Kalifornien (1973).

Als Forschungseinrichtung des SEAL dient das Solar Village, ein mit einem NSF-Zuschuß finanzierter Komplex aus fünf Gebäuden, die gebaut werden, um sowohl Heiz- als auch Kühlsysteme zu testen und festzustellen, wie praktisch sich die Solarenergie integrieren läßt. Jedes der mit Datenerfassungsgeräten ausgestatteten Gebäude verwendet eine andere Art von Solarwärme-Sammelsystem, einschließlich eines offenen Flüssigkeitssystems, eines Luftsystems und eines geschlossenen Frostschutzsystems.

Die erste Struktur des Labors, das Solar House I, das 1974 gebaut wird, ist gleichzeitig auch das erste Haus der USA, das mit Solarenergie sowohl beheizt als auch gekühlt werden kann. Nach Ende der Energiekrise und dem erneut billigen und leicht verfügbaren Erdöl beginnt in den späten 1980er Jahren die Bundesfinanzierung für die Forschung an alternativen Energien deutlich zu sinken.

Auch die staatlichen Mittel für das SEAL werden knapp und Ende der 1990er Jahre sind die meisten Forschungsmittel erschöpft. Die Gebäude des Solar Village wurden von der CSU solange weiter genutzt, bis sie von den Buchhaltern der Universität als zu teuer für den weiteren Betrieb eingestuft werden. Zwischen 2006 und 2007 wurden bis auf eines alle Gebäude zerstört. Die Daten über das Solar Village sind äußert umfassend auf der Seite der  CSU dokumentiert.

Unter dem Namen Solar One baut die University of Delaware im Jahr 1973 eines der ersten mit Solarzellen ausgerüsteten Wohnhäuser, wobei hier sogar schon eine PV/Solarthermische-Hybridanlage zum Einsatz kommt, bei welcher die Zellen luftgekühlt werden und die entstehende Warmluft zum Heizen genutzt wird. Das Projekt ist eine Reaktion auf den damaligen sogenannten ‚Ölschock’ als Resultat des Israelisch-Arabischen Krieges von 1973, der das Interesse - auch bei mir - für Erneuerbare Energien stark anschiebt.

Im Jahr 1973 werden an der Dänischen Technischen Hochschule (DTH) in Kopenhagen von Vagn Korsgaard und Torben Esbensen ein Null-Energie-Haus entwickelt, Simulationen durchgeführt, Entwürfe optimiert und schließlich ein Passivhaus gebaut, das nach wie vor als Gästehaus der Universität in Gebrauch ist, da alle passiven Systeme auch heute noch funktionieren.

Die aktive Solartechnik wird nach verschiedenen Defekten allerdings nicht erneuert. Die Zielsetzung eines Nullenergiehauses wird später zugunsten eines Niedrigenergiehauses zurückgestellt.

1976 folgt das Zero Energy House in Lyngby bei Kopenhagen, das Knud Peter Harboe vom Institut für Baukonstruktion der DTH entwickelt. Bei dem auf Autonomie zielenden Solarhaus sind zwei je 60 m² große, aus 30 - 40 cm starken gedämmten Sandwichpaneelen errichtete Gebäudehälften durch ein großes, verglastes Atrium miteinander verbunden. In dessen vertikaler Südfront erzeugen 42 m² thermische Solarkollektoren Warmwasser für das Gebäude, das bei einer Temperatur von 43°C in einem 30 m³ großen unterirdischen Tank gespeichert wird.

Sowohl die Abluft als auch das Abwasser sind an eine Wärmepumpe angebunden, welche die Abwärme zur Beheizung des Gebäudes nutzt. Vollständig ‚zero energy‘ ist dieses Haus jedoch nicht: Im ersten Betriebsjahr werden für den Betrieb der Wärmepumpe und der Belüftung 730 kWh gebraucht. Verglichen mit der damals üblichen Beheizung via Gas oder Kohle bedeutet das aber immerhin eine Energieeinsparung von rund 60 %.

Im April 2013 wird das Null-Energie-Haus der DTH als Preisträger des Passivhaus Institut mit dem Passivhaus Pioneer Award geehrt. Dies ist bereits der dritte Pionierpreis des Instituts; die beiden anderen erhielten das Philips-Versuchshaus in Aachen (s.u.) sowie sowie das Rocky Mountain Institute (s.u. 1982).

Aus demselben Jahr stammt auch eines der ersten Bauwerke des amerikanischen Architekten Michael Jantzen, von dem wir weiter oben schon einige Entwürfe gesehen haben. Das Solar Vacation House von 1973 besteht überwiegend aus landwirtschaftlichen Komponenten wie der Hälfte eines Getreidesilo-Dachs und Wellblech für die Außenwände.

Die passive Solarbeheizung erfolgt durch südwärts gerichtete Plastikluftblasen-Fenster, einer Glasschiebetür und einem großen, lichtdurchlässigen Fiberglas-Schrägdach. Dieses besitzt zwei darüber montierte, bewegliche und gut isolierte Paneele, deren Unterflächen mit einer hoch reflektierenden Mylar-Folie beklebt sind. Diese schickt das Sonnenlicht und die Wärme durch das Fiberglas-Dach nach unten auf absorbierende, kissenförmige Warmwasserbehälter, die auch zum Sitzen genutzt werden könnten. Mittels zweier Bootswinden lassen sich die isolierten Paneele nachts auf das Fiberglas-Dach absenken - im Winter, um die Wärme drinnen, und im Sommer, um sie draußen zu halten.

Jantzen experimentiert zu dieser Zeit auch mit verschiedenen Gewächshaus-Technologien, die er ebenfalls aus einfachen und billigen landwirtschaftlichen Bauteilen zusammenbaut, und 1978 präsentiert er ein Solar House, über das ich leider keine weiteren Informationen finden konnte. Vom Aussehen her scheint es sich um den Vorläufer eines mobilen Hauses zu handeln, den er ein Jahr später vorstellt.

1979 präsentiert Jantzen mit seinem Liberated House (oder: Autonomous Dwelling), ein Wohnmobil, das leicht und klein genug ist, um über lange Strecken auf der Straße, mit dem Hubschrauber oder auf dem Wasser transportiert zu werden. Es ist unabhängig von Strom-, Gas-, Wasser- und Abwasser-Anschlüssen, braucht keine fossilen Brennstoffe und ist zu wettbewerbsfähigen Kosten massenproduzierbar. Was auch hier wiederum durch die Nutzung von Standardbauteilen aus der Landwirtschaft erreicht wird.

Auf der Außenseite gibt es eine Regenwasser-Sammelanlage sowie ausklappbare und mit ertragssteigernden Spiegeln versehene PV-Solarpaneele, die bis zu 120 W ernten. Zur Stromspeicherung sind vier 12 V Batterien installiert. Im Innern gibt es einen von der Decke hängenden Holzofen, sowie einen großen Wärmespeicher unter dem Bett. Später arbeitet Jantzen weiter an modernen Gewächshäusern, baut 1982 ein Modular Dome House und entwickelt 1985 ein Modular Building System.

Mit Hilfe des amerikanischen Industriedesigners und Schriftstellers James ,Jay’ Tennant Baldwin wird 1974 in New Mexico das weltweit erste Gebäude entwickelt, das ausschließlich durch Sonnen- und Windenergie beheizt und betrieben wird.

Baldwin war ein Schüler von Buckminster Fuller und hatte bereits mit geodätischen Kuppeln experimentiert. Nun arbeitet er mit den Integrated Life Support Systems Laboratories (ILS), mit John Todd und den anderen Mitgliedern des New Alchemy Institute an Biosheltern.

Bioshelter sind Solargewächshäuser, das wie ein in sich geschlossenes Ökosystem verwaltet werden. Die Gruppen von Pflanzen, Tieren, Erde und Insekten sind so ausgewählt, daß geschlossene Kreisläufe von Lebenszyklen, Materialien, Wasser und Energie entstehen und nur minimale Eingaben von außen erforderlich sind. Sie ahmen natürliche Wachstumsrhythmen und Nährstoffkreisläufe nach. Es werden mehrere Bioshelter unter dem Namen gebaut The Ark, z.B. in Hatchville, Massachusetts, sowie in Spry Point auf Prince Edward Island in Kanada.

Zu den frühen Solarhäusern gehört auch das 1974/1975 gebaute Kelbaugh House in Princetown, New Jersey, das über eine Trombe-Wand, eine 55 m² große solare Speicherwand sowie ein Gewächshaus mit außen liegendem Sonnenschutz verfügt.

Das Wohngebäude mit ca. 193 m² Wohnfläche soll etwa 55 % der winterlichen Sonnenscheindauer nutzen können. Später wird das Gebäude zusätzlich mit einer Anlage zur Brauchwassererwärmung ausgerüstet.

Die bis zu diesem Zeitpunkt gebauten Sonnenhäuser sind fast alles reine Sonnenenergie-Nutzer. Erst mit den steigenden Kosten für fossile Energieträger beginnen sie sich zu den komplizierten, später auch prozessorgesteuerten Gesamtsystemen zu entwickeln, welche Einsparungen von über 75 % der Heiz- und Energiekosten eines konventionellen Hauses ermöglichen.

Im Rahmen eines BMFT-geförderten Forschungsprogramms der Firma Phillips und der Rheinisch-Westfälische Elektrizitätswerke (RWE) wird Anfang 1975 bei Aachen in 24 Stunden Bauzeit ein ‚Haus von der Stange’ hochgezogen, dessen reine Baukosten nur 200.000 DM betragen.

Für zusätzliche 400.000 DM wird das Sonnenhaus Aachen mit einer ergänzenden 24 cm dicken Isolationsschicht, reflektierenden Fensterscheiben und besonderen Profilen für die Tür­ und Fensterrahmen ausgestattet. Dazu bekommt das Experimentalhaus 20 m² Solarkollektoren, Wärmerückgewinnungssysteme für Abwässer und Luft, eine Erdbodenwärmepumpe, einen 42 m³ großen Wasser-Langzeitspeicher, eine Konvektoren-Luftheizung sowie ein Luftkühlungssystem für die Sommermonate. Eine konventionelle Heizung für die 116 m² große Wohnfläche wird nicht mehr gebraucht.

Es gibt allerdings Pressemeldungen mit der Information, daß das Haus tatsächlich 9,8 Mio. DM gekostet habe. Ein vernünftiges Foto davon habe ich bislang leider nicht finden können.

Aus dem Jahr 1974 stammt das Sunscoop-Wohnhaus in Santa Fe, das auf den Architekten David Wright zurückgeht, der u.a. 1978 das Buch Natural Solar Architecture: A Passive Primer veröffentlicht, dessen deutsche Übersetzung unter dem Titel Sonne, Natur, Architektur – Anleitung zum energiebewußten Bauen im Jahr 1980 erscheint.

Beim Sunscoop-Haus dient die gesamte verglaste Südfront der direkten Gewinnung von Sonnenwärme für die Innenräume. Als thermischer Speicher dienen die massiven Wände und Zwischendecken des Gebäudes. Nachts wird die Südfassade durch große, gedämmte Faltläden verschlossen und das Haus so vor Auskühlen geschützt. Dem gleichen Zweck dienen die gut gedämmten Außenwände im Westen, Norden und Osten. Eine im Freigelände vor dem Haus angebrachte Solaranlage versorgt das Gebäude mit Warmwasser.

Ebenfalls 1975 beginnt der Verkauf von klassischen BBC/Okal-Fertighäuser, bei denen erstmals ein Brauchwasser-Kollektorsystem mitgeliefert wird. Die Mehrkosten betragen nur 6.000 DM. Die Solarwatt-Anlage soll im Sommer 85 %, während der Übergangszeit 65 % und im Winter immerhin noch 20 % des Energiebedarfs für die Warmwasserbereitung decken können.

Im Verlaufe der weiteren Entwicklung stellt die BBC 1976 eine Warmwasseranlage vor, die sich auch in ältere Einfamilienhäuser integrieren läßt. Weiterhin zielt man auf Anlagen zur Raumheizung und -kühlung ab, und zwar im Rahmen multivalenter Heizsysteme (d.h. im Zusammenbau mit konventionellen Heizanlagen). Das Okal-Haus des Typs 117-400, das hier als Beispiel dienen soll, wird entsprechend folgender Spezifikationen angeboten:

Wohnfläche 168,0 m²
Fensterfläche 24,5 m²
Jahres-Energiebedarf 24,0 MWh/a
Kollektor-Anzahl 65 St.
Kollektor-Fläche 71,0 m²
Solarspeicher-Volumen 8,0 m³
Wärmepumpen-Heizleistung 7,0 kW
Wärmepumpen-Leistungsaufnahme 1,9 kW
Erdwärmespeicher-Gesamtfläche 210,0 m²
Ölkessel-Heizleistung 16,5 kW

Das erste Ökohaus Belgiens wird 1976 von dem Architekten und Visionär Luc Schuiten gebaut und soll „das Überleben auch nach Ende des Öls und der Kohle ermöglichen“. Das mit wunderschönen Details ausgestaltete Orejona Solar-Holzhaus in Form eines A steht in einem Waldstück in der Nähe von Brüssel.

Das Dach erlaubt durch großzügige Fenster die Betrachtung des Himmels und Solarkollektoren sorgen für die Heizung. Jedes Detail des Hauses, das er mit Hilfe von Zimmerleuten errichtete, zeichnete der vom Geist der Achtundsechziger – oder eher der Sieben- oder Neunundsechziger! – geprägte Schuiten selbst. Der Künstler prägte übrigens auch den Begriff Archiborescence, den er auf Baumaterialien anwendet, die von lebenden Organismen stammen.

1976 erfolgt an der University of Illinois at Urbana-Champaign im US-Bundesstaat Illinois die Planung, der Bau und die Effektivitätskontrolle eines Hauses konventioneller Bauart, das allerdings nur etwa ein Drittel der Energie verbraucht, die ansonsten benötigt wird, um ein Haus der gleichen Größe zu heizen, das nach den Dämmstandards von 1974 gebaut wurde.

Wegen seines geringen Energiebedarfs für die Heizung wird das Haus als Illinois Lo-Cal House bezeichnet. Das Lo-Cal steht hier für kalorienarm. Die beiden Merkmale, die für die außergewöhnlichen Einsparungen verantwortlich sind, sind die hervorragende Isolierung, auf die etwa 80 % oder mehr zurückzuführen sind, sowie die Sonnenausrichtung durch die Lage der meisten Fenster in der Südwand, wo sie als Solarkollektoren dienen.

Doch noch immer verhindern die hohen Preise hochwertiger und ausgeklügelter Mehrkomponenten-Sonnenenergiesysteme eine breitere Anwendung im Hausbau. Während die kleinen und einfachen Systeme auf dem Markt schon gut ankommen, kann beispielsweise die Firma MBB von ihren hochgezüchteten Heliotherm-Anlagen im gesamten Jahr 1977 nur 25 Stück verkaufen.

Die Rentabilität steigt zwar mit sich vergrößernder Wohnfläche, doch im Jahre 1973 gelten 300 m² Wohnfläche als Minimum. Zwischen 1974 und 1977 steigt die Zahl der (einfachen) Sonnenhäuser in den Vereinigten Staaten von nur 250 auf rund 10.000 Stück, wobei die Hälfte der Bauherren dabei öffentlich unterstützt wird. Man hat das Ziel, diese Zahl bis 1985 auf 2,5 Mio. Häuser zu erhöhen. Inzwischen wird der Einsatz von solaren Heiz- und Kühlsystemen auch in Hochhäusern erprobt, wie es in kleinerem Umfang auch schon in Jordanien und Kuwait der Fall ist.

In Deutschland wird ein Modellhaus in Walldorf bei Heidelberg errichtet, bei dem eine Reduzierung des jährlichen Heizölbedarfs um bis zu 75 % erreicht wird, sowie 1977 das Sonnenhaus der Stuttgarter Energieversorgung Schwaben AG (EVS) mit 1.100 m² Wohnfläche, das 1980 schon über zwei Winter ohne zusätzlichen Energieeinsatz bewohnt wird. Das Haus besitzt einen großen Erd/Wasser-Speicher für die Wärmeenergie, ist als Einzelprodukt aber noch nicht rentabel. Preisvorteile würden sich erst bei einer Serienproduktion ergeben.

Ein etwas eigenes solares Gebäude erscheint auf der Titelseite der September-Ausgabe 1977 des französischen Magazins L’Architecture d’aujourd’hui.

Das Titelbild zeigt nämlich den Entwurf eines solar betriebenen Krematoriums für Los Angeles von Frederick Fisher aus dem Jahr 1975, über den ansonsten leider nichts zu finden ist.

Der Architekt Thomas Herzog baut 1977 bis 1979 in Regensburg ein futuristisch wirkendes Solarhaus mit dreieckigem Querschnitt, das neben der passiven Ausnutzung auch thermische Kollektoren sowie Solarzellen von AEG einbindet.

Das Haus ist energetisch fein abgestuft in Zonen eingeteilt: Energiesammelzone bzw. Gartenzone / Verteilerzone / Raumzone / Nebenraumzone. Die große Schräg-Verglasung im Süden zum Energiesammeln bildet gleichzeitig eine puffernde Übergangszone. Speichermasse speichert die gesammelte Wärme und gibt sie zeitverzögert wieder ab.

Der beheizte Wohnbereich liegt als kompakte Teilzone im Westen, und die Ost-, Nord- und Westfassaden sind stark gedämmt. Alle Räume sind zu öffnende Durchgangsräume, wodurch die Luft bei Bedarf zirkulieren kann. Der Überhitzungsschutz erfolgt durch Entlüftung – der Schnitt des Hauses folgt thermischen Bedingungen. Hinzu kommt der Sonnenschutz, der im Sommer das Umwandeln des Sonnenlichtes in Wärmeenergie verhindert.

Im Jahr 1977 wird vom Saskatchewan Research Council mit Unterstützung von Partnern wie der University of Regina und der University of Saskatchewan in der Hauptstadt Regina das Saskatchewan Conservation House errichtet – ohne Ofen und würfelförmig, um eine minimale Menge an Außenfläche pro Quadratmeter Grundfläche zu erreichen. Zudem verfügt das Haus über eine nahezu luftdichte Hülle mit R-40-Wandisolierung und R-60-Dachisolierung.

Die dunkelbraune Zedernholz-Verkleidung ermöglicht es dem Haus, Wärme von der Sonne aufzunehmen. Und Laubbäume auf der Südseite des Hauses spenden im Sommer Schatten und lassen im Winter Solarwärme in die Fenster. Damit kann es auch im Winter durch nur ein kleines Solarthermie-Warmwassersystem beheizt werden.

Nachdem die Forscher ihre Überwachung beendet haben, wird das Haus als Residenz verkauft. Später wird auf der Rückseite des Grundstücks eine Garage hinzugefügt, und die Solarthermie-Kollektoren werden entfernt, als ihre Wartung unhaltbar wird. Und da die kanadischen Bauherren die hier umgesetzten Ideen ignorieren, wird das Haus von der kanadischen Öffentlichkeit bald vergessen.

Auch der Rest der Welt hätte es möglicherweise vergessen, hätte sich nicht der  deutsche Physiker Wolfgang Feist für energiesparende Gebäude interessiert und 1996 das Passivhaus-Institut gegründet. Von 1997 bis 2002 führt Feist das Forschungsprojekt Cost-Efficient Passive Houses as European Standards (CEPHEUS) durch, das Daten über 221 hochisolierte Wohneinheiten an 14 Standorten in fünf Ländern sammelt.

Nach dem Studium des Saskatchewan-Hauses und einer Handvoll ähnlicher Gebäude verfaßt er die mathematisch präzisen – und elegant einfachen – Kriterien für die Gestaltung von Gebäuden, die weniger als ein Zehntel der Energie eines üblichen Gebäudes benötigen: den Passivhaus-Standard.

In den 1970er Jahren führt die US Air Force Academy in Colorado Springs ein umfassendes Forschungsprojekt zur solaren Nachrüstung von Häusern durch, als Reaktion auf die damalige Energiekrise. Die Idee ist, die Energieeffizienz der über 150.000 Air Force-Häuser zu verbessern, die Kosten zu senken und eine garantierte Energieversorgung für die Streitkräfte zu erreichen.

Eine Reihe von Berichten ab 1976 beschreibt die Erfahrungen mit dem Modell-Solarhaus, bei dem solarbetriebene Klimatechnik und solare Warmwasserbereitung eingesetzt wird. 1980 besitzen die Forscher bereits detaillierte Untersuchungen über eine Reihe von Solartechnologien, Methoden zur Energieeinsparung, Dämmung, Wärmespeicher und Steuerungssysteme. Es werden eine Vielzahl von Empfehlungen für die Umstellung auf Solartechnik ausgesprochen, mehr passiert jedoch nicht. sh0217

Zwischen dem Mai 1977 und dem Dezember 1979 läuft ein vom Fraunhofer-Informationszentrum Raum und Bau (Fraunhofer IRB) gefördertes Bauforschungsprojekt der Philips GmbH, an dem das Bundesministerium für Forschung und Technologie, das Bundesministerium für Wirtschaft sowie die Kernforschungsanlage Jülich GmbH (KFA) beteiligt sind. Zielsetzung ist Entwicklung und Herstellung von hocheffizienten Sonnenkollektoren zur Brauchwassererwärmung und zur Heizung und Kühlung von Gebäuden unter verschiedenen klimatischen Bedingungen.

Zum Einsatz kommen die jeweils 30 m² großen Kollektorflächen dann im Solar House I des SEAL in Fort Collins (s.o.) sowie im Solarhaus Freiburg, das die Freiburger Stadtbau GmbH 1979 als richtungweisendes Pilotprojekt zur Sonnenenergienutzung in Betrieb nimmt. An dem 12-Familien Haus werden u.a. Vakuum-Röhrenkollektoren von Philips/Stiebel Eltron und den Corning Glass Works getestet.

Auch nach 25 Jahren funktioniert die Solarwärmeanlage – bei ununterbrochenem Betrieb – noch immer einwandfrei, mit geringem Wartungsaufwand und hoher Ausbeute: Die Solarwärme hat in dieser Zeitspanne 65.000 Liter Heizöl eingespart. Nimmt man die Dämm-Maßnahmen hinzu, hat das Solarhaus bis 2004, d.h. im Laufe seiner ersten 25 Betriebsjahre, insgesamt über eine viertel Million Liter Heizöl weniger verbraucht als vergleichbare, herkömmliche Gebäude aus dieser Zeit.

Daß es selbst unter harten klimatischen Bedingungen möglich ist, Solarhäuser dauerhaft zu bewohnen, beweist der amerikanische Architekt Karel Green, dessen Haus am Polarkreis in Alaska steht. Abgesehen von einem nur gelegentlich benötigten elektrischen 1 kW Heizofen wird der gesamte Wärmebedarf des Hauses alleine von der Sonne gedeckt. Green wird vom US-Energieministerium mit knapp 50.000 $ gefördert. Leider läßt sich darüber hinaus nichts über dieses Solarhaus finden.

Auf dem MIT-Campus wird 1978 das Solarhouse V errichtet, das der Fakultät für Architektur als experimentelles Studio und Unterrichtsraum dient.

Im Gegensatz zu den ersten vier Solarhäusern hat es keine mechanischen Geräte wie Solarkollektoren, Pumpen oder Ventilatoren, statt dessen werden alle Elemente der Solaranlage direkt in das Baumaterial eingearbeitet.

Dies betrifft in erster Linie den hier erstmals eingesetzten Thermo-Beton, bei dem sich in den Beton-Fertigelementen Glaubersalz-Einschlüsse befinden, die dadurch als Latentwärmespeicher wirken. Als Strahlungsabsorber im Wand- und Deckenbereich nehmen sie die von Fenster-Reflektoren umgelenkte Solarstrahlung auf.

1978 beendet Gene Leger den Bau seines hochisolierten Doppelstockhauses in East Pepperell, Massachusetts, das ihn genauso viel kostet, wie ein konventionelles Haus. Für das Gebäude mit eine Wohnfläche von 110 m² zahlt er weniger als 42.000 $. Im besonders eisigen Winter 1978/1979 verbraucht er zur Beheizung Gas für exakt 38 $, während seine Nachbarn für ihre Heizkosten 800 $ blechen müssen.

Zwischen 1979 und 1985 wird im Salzburger Alpenvorland in vier Bauabschnitten, die insgesamt 118 Wohneinheiten umfassen, die erste österreichische Thermosolaranlage im Mehrfamilienhausbau errichtet. Die Wohnanlage Neumarkt II wird im Volksmund seit ihrer Errichtung übrigens ‚Neu-Jerusalem’ bezeichnet.

In den USA wird 1979 von Larry Hartweg und mit Unterstützung des Department of Energy (DOE) das Zero Energy Design entwickelt, ein holistischer Bauansatz für Solarhäuser, dessen erster, 460 m² großer Prototyp sogar mit einem großen, innen liegenden und solarbeheizten Schwimmbecken ausgestattet ist.

Inzwischen gibt es eine allgemeine Aufschlüsselung, nach der zwischen vier Kategorien passiver Sonnenenergiesysteme unterschieden wird, welche teilweise oder auch gemeinsam bei Solarhäusern zur Anwendung gelangen. Dies sind:

die direkte Ausnutzung
die thermische Speicherung
die thermischen Pufferzonen
die Thermo-Zirkulation

Die im allgemeinen bei Niedrigenergiehäusern umgesetzten Techniken lassen sich der Gesellschaft für Rationelle Energieanwendung zufolge wie folgt zusammenfassen:

Kompakte Gebäudeform
Besonders hohe Wärmedämmung
Hochgedämmte Fenster mit hoher Sonnenenergieaufnahme (passive Nutzung)
Temporärer Wärmeschutz der Fenster zu Nachtzeiten (gedämmte, dichtschließende Läden)
Minderung von Wärmebrückenverlusten durch sorgfältig ausgeführte Anschlußdetails
Winddichte Gebäudehülle
Lüftungsanlagen mit Wärmerückgewinnung
Schnell regelbare, anpassungsfähige Heizsysteme mit hohem Wirkungsgrad
Aktive Solarenergienutzung (Brauwasser/Heizungsvorlauf)
Transluzente Wärmedämmstoffe im Außenwand- oder Dachbereich
Erdkanäle zur Zufuhr von Frischluft bei tiefen Außentemperaturen
Wärmepumpen (Erdreich/Grundwasser/Außenluft)

Im übrigen zeigt es sich oft als vorteilhaft, Flachdächer zu bauen, da hierdurch eine exakte Ausrichtung der Kollektoren vereinfacht wird.

 

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