Null-Energiehaus in Toggenburg
Transparente Wärmedämmung mit solarer Paraffin-Speicherwand
Der lang gestreckte, eingeschossige Baukörper eines Wohnhaus im schweizerischen Toggenburg liegt quer zum Tal, seine Hauptfassaden sind nord/nordwest und süd/südost ausgerichtet – damit sind die Voraussetzungen für eine passive solare Energienutzung nahezu ideal erfüllt. Das Gebäude öffnet sich dementsprechend großzügig zur Südseite hin, wohingegen die Nordseite weitgehend geschlossen bleibt. Nur über ein Fensterband wird die Belichtung der dahinter liegenden Räume hergestellt.
Gallerie
Das Haus ist ein industriell vorgefertigter Holzelementbau. Boden, Außenwände und Dach bestehen aus 40 cm starken mit Zelluloseflocken gedämmten Hohlkästen. Die Außenseite ist mit Lärchen-Dreischichtplatten verkleidet, die innere Beplankung besteht aus Fichte. Das Gebäude stellt damit einen Bezug her zwischen den traditionellen landwirtschaftlichen Holzhäusern der Umgebung und einem energieeffizienten und kostensparenden Vorfertigungsprozess, der in hohem Maße den Anforderungen an das zeitgemäße Bauen gerecht wird. Die Bauzeit konnte auf diese Weise erheblich verkürzt werden. Das Gebäude war bereits nach 4 Monaten Bauzeit bezugsfertig.
Wärmedämmung/Energiekonzept
Die Südfassade dient als solare Energiequelle, der Fensteranteil
beträgt 38 Prozent. Die als Prototyp entwickelte Solarwand nimmt
die übrigen 62 Prozent der Fläche ein. Das geschosshohe Element
integriert alle notwendigen Elemente für eine passive
Solarenergienutzung. Die äußere Schicht bildet ein transparentes
Wärmedämmelement (TWD) aus Low-E-Isolierglasscheiben. Der
Sonnenschutz zur Vermeidung von sommerlicher Überhitzung wurde mit
einer Prismenplatte in der äußeren Verglasungsebene realisiert. Die
Prismen reflektieren die steil einfallende Sommersonne nach außen
zurück, wohingegen sie die im flachen Winkel einfallende
Wintersonne nach innen durchdringen lassen. Auf der Innenseite der
TWD-Schicht befindet sich ein mit Paraffin gefüllter Absorber. Das
Paraffin in den Kunststoffkästen schmilzt bei Raumtemperatur und
bildet so einen Latentwärmespeicher, der für eine Phasenverschiebung genutzt werden kann. Der
Paraffinspeicher wurde auf der Raumseite unverkleidet sichtbar
gelassen, sodass seine Wirkungsweise sichtbar wird. Während die
Wand an einem sonnigen Wintertag bei aufgeschmolzenem Paraffin
lichtdurchlässiger und heller wird, verdunkelt sie sich während
einer Schlechtwetterperiode wieder, wenn das Paraffin erstarrt. Die
innere Glasscheibe vor dem Speicher ist mit einem keramischen
Siebdruck beschichtet.
Das Gebäude nutzt die passiven und architektonischen Möglichkeiten zur Nutzung der solaren Einstrahlung weitgehend aus. Der Restheizwärmebedarf wird über eine mechanische Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnungsanlage und Erdregister sowie einer Wärmepumpe gedeckt. Ein thermischer Solarkollektor deckt über einen Pufferspeicher während der Sommer- und Übergangszeit den Warmwasserbedarf. Die insgesamt 16,7 m² große netzgekoppelte Photovoltaikanlage liefert im Jahr etwa 2.200 kWh Strom. Das Gebäude ist mit sparsamen elektrischen Geräten ausgestattet, sodass die selbst produzierte Strommenge über das Jahr gerechnet ausreicht, um den Strombedarf des Gebäudes zu decken. Auf diese Weise entsteht eine ausgeglichene Energiebilanz – ein Null-Energie-Haus.
Bautafel
Architekt: Dietrich Schwarz, Domat, Ems
Bauherr: privat
Fertigstellung: 2000
Standort: Toggenburg
Bildnachweis: Frederic Comtesse, Zürich
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