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Passive Solarenergienutzung mit zweischaligen Fassaden

Aufgrund der starken Verbesserung der Glastechnologie und der Fassadensysteme ist man jetzt in der Lage, Glasfassaden so zu gestalten, dass man einerseits hohe Solargewinne erzielt (der Gesamtenergiedurchlass, der sogenannte g-Wert, beträgt 50% – also die Hälfte der von außen auftreffenden Strahlungsenergie gelangen durch die Fassade in den Raum) und andererseits eine gute Behaglichkeit, weil die Wärmeabstrahlung auch im Winter gering bleibt. Daher können heute weit effizientere und bewohnerfreundlichere Konzepte passiver Solarenergiegewinnung realisiert werden: der qualitätsvollste Raum kann jetzt jederzeit benutzt werden und man spart Platz und Geld für additive Flächen. Ein weiterer Nachteil der alten Prinzipien war, dass Wintergärten die unmittelbar vor der eigentlichen Hauptnutzfläche angeordnet sind, oft deren Tageslichtqualität gemindert haben, so dass dort dann oft selbst an Sommertagen das Licht angeschaltet werden musste.

Eine Möglichkeit zur direkten Nutzung von passiven Solarenergiegewinnen ist die Ausbildung zweischaliger Fassaden mit einem im Scheibenzwischenraum befindlichen Sonnenschutzsystem. Der Raum hinter einer solchen Fassade besitzt von der Belichtung her die Qualität eines Wintergartens, dieses jedoch ohne die üblichen Nachteile wie Überhitzung im Sommer und Auskühlung im Winter, sondern mit der Qualität einer Hauptnutzfläche über das ganze Jahr. Bekannt sind Konzepte von Solarhäusern, bei denen ein Wintergarten an das Haupthaus herangeschoben wird und so einerseits als Pufferzone und andererseits als Wärmefänger für passive Gewinne dienen soll. Ein Problem dabei war oft die falsche Benutzung – oder mit anderen Worten die zu geringe Abstimmung baulicher Konzepte auf gängiges Wohnverhalten – weil man wissen musste, wann nun Türen zu öffnen oder zu schließen waren oder weil der Wintergarten doch auch im Winter als Hauptwohnfläche genutzt wurde, ohne dafür vom Wärmeschutz her geeignet zu sein.

Die hochwärmegedämmte Glasfassade besteht aus zwei Schichten von Isolierglas, die jeweils einen U-Wert von 1,3 haben. Die Verbundfassade erreicht so einen U-Wert von 0,7 W/m²K. Im ca. 20 cm tiefen Zwischenraum verläuft eine automatisch gesteuerte Aluminiumjalousie, die auch von Hand gesteuert werden kann. Wenn sie etwa nachts im Winter vollständig geschlossen wird, verbessert sie den U-Wert der Fassade auf 0,5 W/m²K; im Sommer dient sie als Sonnenschutz und kann bis zu 90% der auftreffenden Sonnenstrahlung reflektieren. Werden die Lamellen waagerecht gestellt, wird Tageslicht tiefer ins Innere des Gebäudes gelenkt.

Auch bei bedecktem Himmel und -5° C Außentemperatur können noch Wärmegewinne erzielt werden, weil in den sechs Stunden am Tag, an denen es hell ist, noch 15 kWh Strahlungsenergie in den Raum gelangen, während die Wärmeverluste in 24 Stunden nur 9 kWh betragen. Eine massive Bauweise sorgt dafür, dass die eingefangene Strahlung als Wärmeenergie von Wänden, Boden und Decken aufgenommen und gespeichert werden kann.