Das Sonnenhaus – ein wirtschaftliches Konzept

Bau- und Heizkonzept eines Sonnenhauses

Als Sonnenhaus bezeichnen die Solarexperten des Sonnenhaus-Instituts e.V. Gebäude die überwiegend ganzjährig von der Sonne beheizt werden, das heißt ihren Jahreswärmebedarf an Heizung und Brauchwasser mindestens zur Hälfte aus einer thermischen Solaranlage decken – möglich sind bis zu 100 Prozent.

Die Sonnenexperten favorisieren einen solaren Deckungsgrad von 60 bis 70 Prozent als wirtschaftliches Optimum. Das Konzept greift bei der Energieversorgung von Ein- oder Mehrfamilien-Wohnhäusern sowie Funktionsgebäuden und natürlich bei Neu- wie Altbauten.

Vier Komponenten für behagliche Wärme

Ein Sonnenhaus besteht aus vier aufeinander abgestimmten Komponenten. Kollektoren auf einem steil geneigten, nach Süden ausgerichteten Dach sammeln die Wärme der Sonne und leiten sie in einen zentralen Pufferspeicher. Dieser speichert die Energie mit Hilfe von Wasser über mehrere Wochen oder gar Monate. Bei Bedarf gibt der Speicher die Wärme über Wandflächen- oder Fußbodenheizung individuell regelbar an die Räume ab.

Reicht die Kraft der Sonne in den kältesten und sonnenärmsten Monaten nicht aus, liefert eine Zusatzheizquelle in Form eines Stückholz- oder Pelletofens die notwendige Energie.

Große Fenster und Türen auf der Süd-, West- und Ostseite ergänzen das Baukonzept. Die passive Nutzung der Sonnenwärme trägt erheblich zur Reduzierung des Heizwärmebedarfs bei. Eine gute Dämmung des Gebäudes rundet das Konzept ab. Mit rund zehn Kilowattstunden pro Quadratmeter und Jahr unterschreitet ein Sonnenhaus den von der Energieeinsparverordnung (EnEV) zulässigen Primärenergiebedarf um mehr als 80 Prozent.

Ein ausgereiftes Konzept

Um die Sonne, vor allem in den kälteren Jahreszeiten optimal nutzen zu können, ist eine optimale Ausrichtung des Gebäudes und vor allem der Solarfläche zur Sonne wichtig. Die Solarexperten empfehlen, die Kollektoren steil anzustellen, zum Beispiel auf einem Dach mit einem hohen Neigungswinkel. Dies hat im Sommer den Vorteil, dass die Kollektoren der Sonne weniger stark ausgesetzt sind. Unerwünschte Überhitzung, die für das gesamte Solarsystem ungünstig wäre, wird so vermieden. Im Winter hingegen sorgt eine steile Dachneigung dafür, dass die Kollektoren die Strahlen der tief stehenden Sonne optimal einfangen. Gleichzeitig verhindert sie, dass Schnee liegenbleibt; die Kollektoren sind frei und können Sonnenenergie sammeln.

Der Pufferspeicher oder Solartank speichert mit Hilfe von Wasser Wärme für sonnenarme Tage und sorgt so für den Ausgleich zwischen Energieangebot und Nachfrage. Kollektorfläche und Speichergröße sind aufeinander abgestimmt. Der Energievorrat im Solartank hängt jedoch nicht nur von der Größe und der darin vorhandenen Wassermenge ab, sondern auch von der nutzbaren Temperaturdifferenz.

Flächenheizungen in Wand oder Fußboden leiten die gespeicherte Wärme in die Wohnräume. Diese sind für jeden Raum einzeln und dem individuellen Wärmeempfinden entsprechend regelbar. Flächenheizungen benötigen im Vergleich zu konventionellen Heizkörpern geringe Vorlauftemperaturen und ermöglichen dadurch eine optimale Ausbeute der Solarwärme. In den einzelnen Räumen sorgen sie für eine angenehm gleichmäßige Wärmeverteilung.

Eine Biomasseheizung ergänzt das solarthermische Heizprinzip. Diese kann als moderner Holzvergaserkessel, für Stückholz oder Pellets, im Keller aufgestellt werden. Für diejenigen, die sich an der wohligen Wärme sichtbaren Feuers erfreuen wollen, bietet sich ein Holzofen im Wohnraum an. Für welches Prinzip sich der Bauherr auch entscheiden mag: Die Solarexperten empfehlen Öfen, die mindestens 80 Prozent ihrer Leistung an das Wasser im Solartank abgeben. So kann der große Pufferspeicher auf Vorrat geheizt werden. Die restliche Abwärme der Wohnraumöfen sorgt neben der behaglichen Optik zusätzlich für angenehme Temperaturen.

Die Idee zum Sonnenhaus ist bereits über zehn Jahre alt. Mitte der 1990er-Jahre schlossen sich der Architekt Georg Dasch und der Solar-Ingenieur Wolfgang Hilz zusammen, um nach dem Vorbild des Schweizer Solarpioniers Josef Jenni einen Standard für Sonnenhäuser zu schaffen. Gemeinsam gründeten sie das Sonnenhaus Institut e.V. und entwickelten dieses Bau- und Heizkonzept kontinuierlich weiter.

Seit der Gründung im Jahr 2004 sind über 1000 Sonnenhäuser nach den Prinzipien des Sonnenhaus-Instituts entstanden.