Solararchitektur

Hätte das Bewusstsein für die umweltfreundliche Energieleistung von Gebäuden in der Architektur des 19. Und 20. Jahrhunderts nicht weitgehend gefehlt, wäre aufgrund der bereits seit Jahrzehnten vorliegenden Lösungsansätze die nachhaltige Gebäudeperformance bereits eine Selbstverständlichkeit und Billionen Tonnen fossiler Brennstoffe wären nicht verbrannt worden. Eine Erklärung, warum die Kommerzialisierung solcher Häuser in großem Stil in den USA nicht gelang, obwohl diese bereits vor der Energiekrise in den 1970er Jahren bekannt waren, ist nach Reyner Braham die, dass Gebäude lange Zeit nur nach ihrer äußeren Form bewertet wurden. Architektur ist früher wie heute eine Gradwanderung zwischen Überleben und Komfort. Der ästhetische Anblick von Gebäuden hatte Jahrzehnte lang Vorrang vor deren eigentlichem Nutzen. Heute haben nachhaltige Bauten das Vorurteil überwunden und die Menschheit erkennt, dass nicht alles, was machbar ist auch Sinn macht.

Die Historie der Solararchitektur, die in ihrem Ursprung rein passiv und ohne mechanische Zusätze funktioniert, zeigt, dass energieeffiziente Bestrebungen seitens der Architektur und der Ingenieurswissenschaften stets vorhanden waren und seit fast einem Jahrhundert mit funktionierenden Beispielen aufweist. Auch lagen den USA und Deutschland im Zusammenhang mit der Umnutzung großer Kasernenareale konkrete Berechnungen über den Nutzen der Solararchitektur vor. Angesichts der dafür aufgewendeten Forschungsgelder in den 1940er bis 1970er Jahren in den USA und seit den 1970er Jahren auch in Deutschland, verwundert, dass das flächendeckende Vor­anbringen solcher Baukonzepte, früher wie heute, vorwiegend von engagierten Experten und Privatpersonen betrieben wird. Warum sich gut funktionierende und ästhetische Gebäudekonzept nur in kleiner Anzahl von einigen Hundert realisieren ließen, zwischenzeitlich sind das einige Tausend – und wie diese konzipiert und weiterentwickelt wurden, diskutiert dieser Beitrag. Die Aufmerksamkeit gilt dabei vor allem den ersten Solarhäusern aus den USA, orientiert an einer aktuellen historischen Aufarbeitung von Professor Anthony Denzer. Die Vielzahl historischer deutscher Solarhäuser und aktuell realisierter bioklimatischer Gebäude, die durch ihre nachhaltige Leistungsfähigkeit überzeugen, sei gewürdigt, jedoch aus Platzgründen hier nicht näher beschrieben.

Solarhäuser

Dass Gebäude mit Hilfe der Sonne sehr gut passiv erwärmt und vor der Hitze geschützt werden können, beschrieb bereits Sokrates in der Antike. Auch die Lehmbauarchitektur in Syrien ist ein Beispiel dafür, wie Naturgesetzte in Verbindung mit der Sonnenenergie für die Heizung und Speicherung von Energie in Gebäuden verwendet wird. Sehr gut illustriert sich das an den sog. Bienenstock-Lehmbauten. Solche und vor allem islamische Bauten und deren Funktionsprinzip werden seit rund 30 Jahren von Experten analysiert, unter Weiterentwicklung und unter Adaption der verwendeten Prinzipien auf heutige, zeitgemäße Bauten und Nutzeranforderungen.

Solararchitektur

Zu beachten ist, dass heute allgemeinsprachlich unter Solararchitektur die Anbringung einer PV- oder Solarthermie Anlage verstanden wird.

Tatsächlich aber, beschäftigt sich Solararchitektur mit der baulichen Gestaltung von Gebäuden, für die passive Nutzung der Sonnenenergie zur Wärmegewinnung. Passive Solarnutzung ist eine gewinnoptimierte Strategie, des Prinzips des Auffangens der Sonnenenergie durch die Aktivierung von Speichermassen in Form von Feststoffen (Mauern, Wände, Böden, das Dach) und Flüssigkeiten (z.B. Dachpool, Speichertank). Als Kollektoren für das Einlassen bzw. Auffangen der Sonnenstrahlung dienen Fenster, Glasflächen, und Wintergärten. Als passiv werden diese Prozesse deshalb bezeichnet, weil sie rein durch den architektonischen Gebäudeentwurf und das verwendete Material erfolgen. Die gespeicherte Wärme wird nachts abgegeben und ggf. in Wassertanks gespeichert. Passive Solarhäuser haben die Herausforderung zu lösen, dass diese morgens kühl und am späten Nachmittag oft sehr warm sind. Die Vermeidung von Wärmeverlusten erfolgt durch die Dämmung von Wänden, Fenstern und Dächern. Heute erreichen diese Konzepte bereits eine passive Reduzierung des Energieverbrauchs von ca. 50 Prozent. Die aktive Solarnutzung erweitert die Nutzung dieser physikalischen Prinzipien und ist auf ein Wärmetransportsystem angewiesen. Meist verschließt diese Anwendung das Gebäude nach Süden. Teilweise resultiert daraus eine zur passiven Solarnutzung völlig konträre Architektur. Hybride Systeme unterstützten die passive Wärmegewinnung mechanisch, mit energieeffizienten Low-Tech-Systemen und ergänzen meist die Stromproduktion für das Gebäude. Alle drei Ansätze müssen die Herausforderung der individuell notwendigen Verschattung, Kühlung, Belichtung und Belüftung von Räumen, sowie der Speicherung von Wärme lösen.

Bis heute ist der Begriff Solararchitektur nicht eindeutig definiert. Gerhard Schuster, der sich mit der Historie der Solararchitektur wissenschaftlich auseinandergesetzt hat, schlägt folgende Definition vor: Solararchitektur ist das Resultat der Fähigkeit, Gebäude zu schaffen, welche mit adäquatem thermischem Komfort für die Benutzer, mit möglichst kleinem Heizenergiebedarf und keinem Kühlenergiebedarf und unter Berücksichtigung der täglichen und jahreszeitlichen äußeren Klimabedingungen des Gebäudestandorts und mit Einbeziehung des Energiepotenzials des passiven Anteiles der solaren Strahlungskraft dauerhaft betrieben werden können.

lesen Sie weiter in der SONNENENERGIE.

... den kompletten Artikel lesen Sie in der SONNENENERGIE. Hier können Sie die sich der DGS anschließen, Sie erhalten die SONNENENERGIE dann regelmäßig frei Haus geliefert, lukrativen Prämien erleichtern zudem den Beitritt. Hier können Sie nachsehen wo sich der nächstgelegene Verkaufsstand für den Kauf des aktuellen Einzelheftes befindet.