Sonnenhäuser auf dem Prüfstand – Messungen beweisen: Solar beheizte Häuser sind komfortabel und garantiert Energie effizient

09.10.2013

Straubing. Die Techniker und Experten des Sonnenhaus-Instituts wollen es genau wissen. Erstmals in der Geschichte des Instituts sammeln sie im Rahmen eines umfassend und langfristig angelegten Mess- und Auswertungsverfahrens, über einen Zeitraum von drei Jahren hinweg, relevante Daten und werten diese anschließend aus. Von besonderem Interesse für die Experten sind die Temperaturverläufe und Wärmeströme. „Die gewonnenen Erkenntnisse sind für uns von unschätzbarem Wert“ so Wolfgang Hilz, 2. Vorsitzender des Sonnenhaus-Instituts. „Sie zeigen zum einen, welchen Einfluss der Klimastandort sowie die Unterschiede in den einzelnen Wetterjahren auf die Funktionen eines Sonnenhauses haben, zum anderen die Auswirkungen des Nutzerverhaltens der Bewohner.“ Darüber hinaus bieten die Messungen einen tiefen Einblick in die Abläufe und Funktionsfähigkeit der solaren Heizanlage, zum Beispiel wie gut der Speicher schichtet.

Ein Sonnenhaus „lebt“ von der Wintersonne.

Essentiell für das Funktionieren einer Sonnenheizung ist das tatsächliche Strahlungsangebot der Sonne in den Wintermonaten. Dies beeinflusst maßgeblich und deutlich mehr als die tatsächlichen Außentemperaturen den Heizwärmebedarf: sei es im Rahmen der passiven Sonnennutzung über die Fenster, insbesondere jedoch den aktiv gewonnenen Solarertrag über die Kollektoren. Die Globalstrahlung ist nicht nur vom geographischen Standort abhängig, sondern variiert von Jahr zu Jahr erheblich. Dies zeigt der Vergleich der beiden Winter 2011/2012 und 2012/2013: Ersterer bot rund 47 Prozent mehr Sonnenstunden.

In dem vermessenen Einfamilien-Sonnenhaus in Rennigen, bei Stuttgart, wirkte sich dieser Unterschied in den zwei Winterhalbjahren signifikant auf den Nachheizbedarf aus. Mit 940 kg Holz lag dieser um ein Drittel unter dem des darauffolgenden Winters (1.360 kg Holz). Praktisch lag die Betriebszeit des Ofens in der Heizperiode 2011/2012 bei lediglich zehn Wochen. In dieser Zeit schürten die Bewohner den Ofen dreimal wöchentlich ein. Das Simulationsverfahren zur Berechnung und Planung der Sonnenheizung hatte einen Wert von rund 1.360 kg als durchschnittlichen Brennstoffbedarf für dieses Gebäude prognostiziert.

Der solare Deckungsgrad lag in allen drei Messjahren über dem simulierten Wert von 70 Prozent. Dies liegt daran, dass der Heizwärmebedarf sowohl in der Jahressumme geringer ausfiel und auch die monatliche Verteilung anders als der, mit dem Normverfahren berechnete. Hinzu kommt, dass die Bewohner des Sonnenhauses in Renningen höhere Raumtemperaturen bevorzugen, als im Normverfahren vorgesehen.

„Diese Beobachtungen sagen uns, dass ein Sonnenhaus, wenn der Planer den sogenannten „worst case“ im Auge behält, auch in Wintern mit wenig Sonneneinstrahlung funktioniert, ohne dass die Bewohner ihren Wohnkomfort einbüßen“, resümiert Hilz. „Bei gewissenhafter und sorgfältiger Nutzung der zur Verfügung stehenden Berechnungs-Werkzeuge, deren Ergebnisse der Planer prüft und validiert, steht man mit einem Sonnenhaus auf der sicheren Seite.“

Sorgloser, individueller Wohnkomfort

Bei der Planung, Simulation und Berechnung eines Sonnenhauses ist, neben den oben genannten Unterschieden in den Wetterjahren, das Nutzerverhalten die am wenigsten vorhersehbare Größe. Die Simulationsprogramme gehen hier von einem Mittelwert aus, der beispielsweise für Wohnräume bei 19 bis 20°C liegt. In dem Renniger Sonnenhaus liegen die Raumtemperaturen mit durchschnittlich 22 bis 24°C deutlich über den von dem Normverfahren vorgesehenen. „Dass es bei uns immer warm ist und wir dennoch bei der Wärmeversorgung weitestgehend autark sind, ist das wichtigste für uns. Daher war die Entscheidung für ein Sonnenhaus genau richtig“, so Sascha Zdrahal, Bauherr und wissenschaftlicher Lehrer für Heizung und Klimatechnik an einer beruflichen Schule.

Nicht nur in puncto Raumtemperaturen bietet ein Sonnenhaus den Bewohnern individuelle Freiheit. Diese zeigt sich auch bei der Bedienung der Zusatzheizung. Insbesondere wenn sich ein Bauherr für einen Kamin- oder Kachelofen im Wohnraum entschieden hat, beobachten die Experten des Sonnenhauses, dass diese zusätzliche Wärmequelle nicht nur dann in Betrieb genommen wird, wenn der Pufferspeicher es verlangt. Wann immer die Bewohner die wohlige Strahlungswärme oder die Gemütlichkeit sichtbaren Feuers genießen wollen, heizen sie ihre Öfen ein. Die Nutzung der Zusatzheizung lässt ihren Bewohnern einen großen individuellen Spielraum. Die Bewohner genießen sorglos und uneingeschränkt Wärme und zwar nicht zu Lasten der Umwelt: Sie nutzen die kostenlos zur Verfügung stehende Energie der Sonne.

Sorgfältige Planung, die neben den Besonderheiten des jeweiligen Standorts auch die individuellen Wünsche der Bauherren berücksichtig, garantiert, dass ein Sonnenhaus – auch in langen und sonnenarmen Wintern – optimal funktioniert. Seine Bewohner können mit diesem unkomplizierten Wohnkonzept gelassen jedem Winter entgegen sehen mit der Sicherheit, guten Gewissens komfortable Temperaturen genießen zu können.
Steckbrief Sonnenhaus Renningen
Messungen Sonnenhaus Renningen

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Sonnenhaus Institut e.V.