Das Solarhaus: Wärme von der Solarheizung

Solarhäuser, die im Winter fast ausschließlich mittels Solarheizung erwärmt werden können, sind auch in unseren Breitengraden möglich.

von Frank Kemter

Viele Experten meinen: Ein Gebäude in unseren Breitengraden komplett oder zumindest überwiegend mit Sonnenenergie zu beheizen ist nur mit großem Aufwand möglich. Denn die Sonne scheint dann am meisten, wenn die Heizung nicht gebraucht wird: im Sommer. Im Winter dagegen herrscht Mangel an Sonnenlicht. Deshalb werden Solarkollektoren meist lediglich zur Brauchwassererwärmung und Heizungsunterstützung in der Übergangszeit eingesetzt. Allerdings gibt es inzwischen ehrgeizige Hauskonzepte, bei denen der Heizenergiebedarf überwiegend oder ganz durch Sonnenenergie gedeckt werden soll.

Solarhaus mit mindestens 50 Prozent solarem Deckungsgrad

Grundsätzlich gilt: Je besser ein Haus gedämmt ist, desto weniger Energie benötigt es und desto mehr trägt eine Solarheizung zur Deckung des Wärmebedarfs bei. Denn bei einer guten Dämmung bedarf es nur wenig Energie, um das Haus angenehm warm zu halten. Zudem reichen bei Vorhandensein einer Flächenheizung niedrige Vorlauftemperaturen. Um die Idee des Solarhauses zu etablieren, hat sich das Sonnenhaus-Institut gegründet. Der Verein definiert ein Sonnenhaus wie folgt: Sehr gute Dämmung (mindestens 30 Prozent besser, als es die Energieeinsparverordnung 2009 [EnEV] vorschreibt) und ein solarer Deckungsgrad von mindestens 50 Prozent. Der restliche Bedarf an Wärme soll mittels regenerativer Energieträger, am besten Holz, gedeckt werden.

Solarhaus mit großem Speicher

Dass noch mehr möglich ist, will ein Hausanbieter aus Chemnitz beweisen. Er bietet das Energetikhaus 100 in verschiedenen Größen und Varianten an. Die gesamte Südseite des Dachs besteht aus thermischen Solarkollektoren. Gespeichert wird die Sonnenwärme in einem gigantischen Pufferspeicher mit rund 30.000 Litern Wasser. So wird im Sommer die Wärme gesammelt, die im Winter zum Heizen nötig ist. Und auch in der kalten Jahreszeit selbst können die riesigen Solarkollektoren bei Sonnenschein Wärmeenergie einfangen. Und das ist auch wichtig. Denn selbst der Riesenspeicher würde nicht ausreichen, um die Wärme für die gesamte Wintersaison bereitzustellen. Aus diesem Grunde sollten die Kollektoren auch möglichst nach Süden ausgerichtet und steil angebracht sein, damit sie die Strahlen der tiefen Wintersonne optimal einfangen können. Der Hersteller verspricht, dass die Solarheizung bei durchschnittlichen Wetterdaten 95 Prozent des jährlichen Heizenergiebedarfs bereitstellen kann. Bei klirrender Kälte wird der Restbedarf mittels eines holzbefeuerten Kaminofens erzeugt, der über eine Wassertasche mit Wärmetauscher verfügt. Diese wiederum speist überschüssige Wärme in den Pufferspeicher ein.

Sonnenhaus: Keine ausufernden Kosten

Um die Kosten des Sonnenhauses in Grenzen zu halten, folgt das Konzept der Energetikhäuser nach Herstellerangaben folgendem Grundsatz: so viel wie nötig und so wenig wie möglich. Es fehlen den Häusern zum Beispiel Wärmerückgewinnungsanlagen und auch die Wärmedämmung ist zwar ordentlich, doch nicht so gut wie bei einem Passivhaus. Durch den Verzicht auf teure technische Anlagen können die Kosten begrenzt werden. Die Basisvariante des Solarhauses gibt es ab rund 200.000 Euro.

Pufferspeicher benötigt viel Platz

Einen Nachteil hat ein Sonnenhaus allerdings doch: Der Pufferspeicher ist viel zu groß, als dass man ihn einfach im Keller aufstellen könnte. Er benötigt Platz über alle Stockwerke im Haus. Bei Sonnenhäusern kann der meist etliche Meter hohe Speicher fast beliebig im Haus platziert werden. Er steht freilich nicht frei herum, sondern ist eingemauert, so dass zwar etwas Wohnfläche verloren geht, er jedoch nicht stört.

Latente Wärme speichern

Doch es gibt auch Bemühungen, effizientere Wärmespeicher zu entwickeln. Die Lösung lautet: Mehr Wärmeenergie bei kleinerem Volumen des Speichers. Möglich machen dies so genannte Latentwärmespeicher. Diese beruhen auf einem physikalischen Effekt: Um zu erreichen, dass Materie, die bei einer bestimmten Temperatur von einem Aggregatszustand - zum Beispiel flüssig - in einen anderen - zum Beispiel fest - übergeht, muss während des Phasenübergangs ein Vielfaches der Energie zugeführt werden, die es normalerweise braucht, um den Temperaturunterschied herbeizuführen. Wird dieser Prozess umgekehrt, wird diese Energie in Form von Wärme wieder freigesetzt.

Latentwärmespeicher sind noch zu teuer

Latentwärmespeicher sind heute noch Exoten, vor allem weil sie viel mehr kosten als konventionelle Wasserspeicher. Gerade dann, wenn es darum geht, auf möglichst kleinem Raum möglichst viel Wärmeenergie zu speichern, können sie jedoch überzeugen. Am Markt sind einige Firmen vertreten, die als Speichermedium spezielle Salze oder Paraffin verwenden. Diese können bei einem gut für Heizzwecke nutzbaren Temperaturniveau große Energiemengen aufnehmen und wieder abgeben. Einige Paraffinspeicher können pro Kubikmeter nach Angaben eines Herstellers viermal mehr nutzbare Wärme speichern als etwa Wasser.

Höhere Kosten für Sonnenhaus

Bauherren, die konsequent auf eine konventionelle Heizung verzichten und stattdessen in den Pufferspeicher und Solarmodule investieren, müssen mit Mehrkosten in fünftselliger Höhe rechnen. Der Schweizer Solarpionier und Hersteller Josef Jenni der in den meisten Sonnenhäusern riesigen Pufferspeicher beziffert den Aufpreis auf 30.000 bis 40.000 Schweizer Franken, also ungefähr 20.000 bis 30.000 Euro. Ob sich diese Investitionen irgendwann amortisieren, hängt vor allem von der künftigen Preisentwicklung fossiler Brennstoffe ab. Doch dass Öl und Gas langfristig billiger werden, ist äußerst unwahrscheinlich.

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