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Energiesparen: Sonne macht Haus zum Kraftwerk

1,5 Prozent des Stromverbrauchs entfallen auf die Strassenbeleuchtung, verschlingen aber 150 Mio Franken.

Bauliche Massnahmen reduzieren den Wärmebedarf. Den Restbedarf decken erneuerbare Energien – ein Weg der Zukunft.

Von Othmar Humm
am 07.11.2012

Den besten Ruf hat das Einfamilienhaus nicht – jedenfalls nicht hinsichtlich Landverschleiss in einer zunehmend verdichteten Welt. Doch eine unverzichtbare Funktion hat das Eigenheim über Jahrzehnte hin wahrgenommen: Viele kleine Wohngebäude waren ­Pilot- und Demonstrationsobjekte in Sachen Energieeffizienz und erneuerbare Energien, oft sogar Entwicklungslabor für Null- und Plus-Energie-Häuser. Was auf dem Markt reüssiert, ist zumeist Teil in­novativer Einfamilienhäuser. Jetzt nimmt sich die Immobilienwirtschaft des Themas an, auch und vor allem im Vorgriff auf die Energiewende – zumal bei den ­frühen Plus-Energie-Häusern die ersten Instandsetzungen anstehen.

Die EU macht ebenfalls Dampf. Laut der Richtlinie 2010/31/EU sind Neubauten ab 2020 nur noch in «Niedrigstenergiebauweise» zulässig – damit meinen die Brüsseler Behörden Häuser mit einem «Energiebedarf fast bei null». Da wollen die Schweizer Energiedirektoren nicht nachstehen und proklamieren für das Jahr 2020 «Neubauten, die sich möglichst selbst mit Energie versorgen». Angesichts der behördlichen Dynamik kommt einem das gute alte Energiesparhaus schon antiquiert vor. Doch dahinter steckt eine durch viele Objekte belegte Erkenntnis: Die Technik und die Systeme für diese Bauten sind verfügbar – und dies erst noch zu vertretbaren Kosten.

Das Haus 2020 braucht gute Wärmedämmung und solare Gewinnflächen. Sinn­vollerweise liefern diese Flächen die «Grundnahrungsmittel» für das Haus, also Wärme und Strom. Daraus folgt das konzeptionelle Muster, dass auf einem gut ­gedämmten Haus thermische Sonnenkollektoren und photovoltaische Solarzellen montiert sind. Das Ziel von Planern und Installationsfachleuten ist es, diese drei Systeme nicht nur auf den Standort und die Nutzer des Hauses, sondern ebenso untereinander abzustimmen. Mit dickerer Dämmung schwindet die Kollektor- respektive die PV-Fläche – und umgekehrt.

Musterbeispiel für dieses Konzept ist ein Haus in Schwarzenburg. Es wurde auf der Minergie-P-Schiene entwickelt. Das bedingt eine dicke Wärmedämmung, denn das Objekt weist mit gut 15 Kilowattstunden einen sehr niedrigen Heizwärmebedarf aus. Objekte mit dieser Qualität in der Bauhülle, die zudem mit solaren Gewinnflächen ausgerüstet sind, lassen sich relativ leicht als Minergie-A zertifizieren.

Minergie-P als gute Basis

Die Dachfläche des Hauses in Schwarzenburg misst knapp 59 Quadratmeter. Von der ­Gesamtfläche entfallen auf die PV-Module 32 Quadratmeter und 26,8 Quadratmeter auf die Sonnenkollektoren. Die Neigung des strikt nach Süden orientierten Daches beträgt 26 Grad. Die 26 Strom erzeugenden Module weisen bei einer Peak-Leistung von 5,85 kWp einen rechnerischen Jahresertrag von 6772 kWh nach dem Wechselrichter aus. Der Ertrag der zehn Sonnenkollektoren geht in den Wärmespeicher. Auf diesen Speicher arbei­tet auch die Pelletsheizung.Sofern diese Solaranlagen eine Dachfläche überdecken, schiesst der Ertrag über den Bedarf hinaus. In Schwarzenburg sogar deutlich. Fazit: Minergie-P-Hülle mit einer dem Gebäude angemessenen Solaranlage ergibt ein Plus-EnergieHaus. Eine einfache Gleichung, die in 90 von 100 Fällen stimmt.

Ein weiteres Beispiel für ein Plus-Energie-Haus der neuen Generation steht im bündnerischen Ruschein – auf 1184 Metern über Meer. Das Haus ist im Minergie-P-Standard gebaut und zertifiziert, erstes Planungskriterium war auch hier ein tiefer Heizwärmebedarf. Die Lage am Südhang und die Höhe ermöglichen eine überdurchschnittliche solare Ausbeute. Die 6,5-kWp-Photovoltaikanlage erzeugt jährlich rund 7700 kWh Strom; die 6,3 Quadratmeter in die Südfassade integrierten Sonnenkollektoren sorgen für etwa 2390 kWh Wärme pro Jahr. So erzielt das Gebäude jährlich einen Stromüberschuss von rund 800 kWh.

Das Haus in Ruschein verfügt über zwei Kleinstwärmepumpen von je etwa 0,5 kW Antriebsleistung. Sie decken die Spitzen für Heizwärme und Warmwasser­erwärmung ab. Die Südräume des Hauses verfügen über eine Luftheizung. Die Aus­senluft wird dazu in 2 Metern Tiefe über 40 Meter unter Terrain geführt, das Erdreich dient als Kaltspeicher. Im Winter hebt sich so die Lufttemperatur auf 3 Grad Celsius bis 5 Grad Celsius an, im Sommer kühlt sie ab und dem Kaltspeicher wird Energie zugeführt. Die zweite Erwärmung der Luft erfolgt durch die Abluft in einem Kreuz-Gegenstrom-Wärmeaustauscher. Besteht zusätzlicher Heiz­wärmebedarf, so nutzt die Kleinstwärmepumpe die Abluft und erwärmt die Zuluft auf 38–40°C.

Wärme- und Strombedarf gering halten

Das Haus 2020, das Minergie-A-Gebäude und all die anderen fortschrittlichen Hauskonzepte nutzen Solarenergie, um ihren (meist geringen) Restbedarf zu decken. Bei vielen Bauten ist aber die Dach­fläche zu klein, um den notwendigen Ertrag zu erzeugen. Insbesondere bei Mehrfamilienhäusern ist dies der Fall. ­Daraus ergeben sich drei Forderungen:

  • Die Wärme- und Stromerzeugung sollte mit guten Wirkungsgraden erfolgen (bezogen auf die Fläche).
  • Fassaden eignen sich mitunter gut für die Installation von Kollektoren und Zellen.
  • Wärme- und Strombedarf müssen ­gering gehalten werden.

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