Wärmegewinne durch Verglasungen

Früher waren Wintergärten notwendig, um passiv Solarenergie zu gewinnen. Heute ist dies ohne Pufferzonen mit großen, nach Süden gerichteten Verglasungen möglich. Die Verbesserung des Wärmeschutzes bei gleichzeitig hohem Gesamtstrahlungsdurchlass ermöglicht den unmittelbaren Solarwärmegewinn durch besonnte Verglasungen, ohne zu so hohen Wärmeverlusten wie früher zu führen. Licht und Sonnenwärme können so direkt den Hauptnutzflächen zugeführt werden.

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Passiv solare Wärmegewinne fallen unmittelbar im sonnenbeschienenen Raum an. Durch Absorption der Strahlungsenergie von der Sonne erwärmen sich Fußböden und Wände. Sie geben den solaren Wärmegewinn konvektiv oder durch Wärmestrahlung wieder an den Raum ab. Die erwärmte Raumluft lässt sich begrenzt durch thermischen Auftrieb und kontrollierte Lüftung mit Wärmerückgewinnung im Gebäude weiterführen. Passiv solare Wärmegewinne haben sicherlich das höchste Entropieniveau gewonnener Solarenergie. Mit einem Wärmeniveau knapp über der Raumtemperatur besteht keine weitere Umwandlungsmöglichkeit in andere Energieformen und nur eine sehr begrenzte Speicher- und Verteilungsmöglichkeit, da die Wärme niederer Temperatur direkt an den beschienenen Rauminnenseiten entsteht.

Passive Solarenergiegewinne entfalten ihre Nützlichkeit im Moment des Sonnenscheines und wenige Stunden darüber hinaus. Kann man sie in diesem Moment nicht nutzen, da der Raum z.B. bereits warm genug ist, wandelt sich der passive Solarenergiegewinn unmittelbar in eine Wärmelast. Nicht wenige gläserne Bürobauten verwenden einen großen Teil der in ihnen verwandten Energie darauf, solche unerwünschten Wärmelasten unter Aufwand erheblicher Mengen der hochwertigen Energieform Strom wieder wegzukühlen. Passive Solarwärmegewinne sollten daher sorgfältig geplant und mit geeigneten flexiblen Verschattungsmaßnahmen kombiniert werden.

Glashäuser mit hochwertigen Wärmeschutzverglasungen und Rahmensystemen können heute in vielen Fällen vom Frühjahr bis zum Herbst zur Hauptnutzfläche gezählt werden. Eingebunden in angepasste Gebäudeplanungen mit genügend großen Speichermassen und Sonnenschutzsystemen eröffnen sich zahlreiche Entwurfsvarianten für energieoptimierte Fassaden.

Auch bei sogenannten “bilanzpositiven” Verglasungen mit hervorragenden U-Werten darf jedoch nicht vergessen werden, dass ungewünschte Solargewinne zu hohen Kühllasten führen können, während auch die besten und teuersten Verglasungen - ohne zusätzlichen temporären Wärmeschutz - die Dämmwerte einer opaken Wand nicht erreichen und ohne Einstrahlung (z.B. nachts) bei niedrigen Temperaturen zu Wärmeverlusten führen.

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