Solarhaus in Darmstadt

Hoher Wohnkomfort bei geringem Energieverbrauch

Das von Studenten der TU Darmstadt konzipierte Solarhaus hat den internationalen Wettbewerb "Solar Decathlon 2007" um das attraktivste und energieeffizienteste Solarhaus in den USA gewonnen. Das energieautarke Gebäude wurde auf dem Campus der TU Darmstadt erbaut und nach Fertigstellung in die USA transportiert.

Gallerie

Das Haus ist ein Holzleichtbau mit geringer Wärmespeichermasse gegenüber massiven Neubauten. Um höchsten Wohnkomfort mit niedrigstem Energieaufwand zu vereinen, wurde eine kompakte und hochgedämmte Gebäudehülle gewählt. Während der heißen Sommertage vermeidet die Verschattung der Fenster eine Überhitzung der Innenräume. Die Verschattungselemente bestehen aus der südlichen Dachauskragung sowie der Lamellenhülle aus Eichenholz, die sich je nach Bedarf öffnet und schließt.

Gipskartonplatten mit integriertem Phasenwechselmaterial (Phase Changing Material, PCM) gleichen Wärmespitzen aus. Sie speichern die tagsüber anfallende Wärmeenergie und geben sie nachts wieder ab. Pro Volumeneinheit kann das Material sechs Mal so viel Wärme speichern wie Beton und fungiert damit als Latentwärmespeicher. Ist das im PCM enthaltene Wachs vollständig geschmolzen, kann keine weitere Wärme mehr aufgenommen werden. Das Auskühlen kann durch Querlüftung zwischen Nord- und Südseite in den Nachtstunden oder durch ein passives Kühlsystem der PV-Module auf dem Dach erfolgen. Dafür wird ein in den doppelten Boden integrierter Wasserspeicher verwendet, der an einen Wärmetauscher angeschlossen ist. Auf der Gegenseite des Wärmetauschers befindet sich der Kühlkreislauf, der aus Kapillarrohrmatten in der Decke besteht. Diese nehmen die Wärme des Phasenwechselmaterials auf und transportieren sie in den Wassertank. Dadurch kann das PCM ständig aktiv kühlen.

Heizung/Energiekonzept
Das Grundkonzept der Gebäudetechnik basiert auf einem passiven Low-Tech System, das durch High-Tech unterstützt wird. Dabei werden alle gebäudetechnischen Komponenten, Leitungen und Anschlüsse in die Kernzone zusammengefasst. Erst wenn die passiven Systeme (Dämmung, Sonnengewinne, Nachtauskühlung) nicht mehr ausreichen um den geforderten Wohnkomfort einzuhalten, werden sie von den aktiven Energiesystemen ergänzt.

Im Winter heizt die Sonne. Über die große Verglasung im Süden kommt ein Großteil der benötigten Heizenergie in das Gebäude. Den Restwärmebedarf liefert die kontrollierte Lüftungsanlage, die auch den notwendigen hygienischen Luftwechsel sicherstellt. Ein Kompaktgerät vereint Lüftung, Kühlung, Heizung, Warmwasserbereitung und Speicherung in einem nur 60 x 60 x 230 cm großen Gehäuse. Ein Kreuzgegenstromwärmetauscher nutzt die Wärme der Abluft um in der Heizperiode die kühle Außenluft vorzuwärmen. Sollte dies nicht ausreichen oder besteht ein höherer Wärmebedarf, wird eine reversible Luft/Luft- bzw. Luft/Wasser-Wärmepumpe hinzugeschaltet. Diese nimmt 75 % der Wärme aus der Fortluft (Abluft nach dem Kreuzgegenstromtauscher) und benötigt 25 % Strom, um die gewünschte Raumwärme zu erzeugen. Da es sich bei der Wärmepumpe um zwei in Reihe geschaltete Kondensatoren handelt, wird bei der Lufterwärmung automatisch Warmwasser bereitet.

Sollten im Sommer die Verschattungselemente als passive Kühlmaßnahme nicht ausreichen, so kann das Kompaktgerät auch kühlen. Dafür werden die Funktionen des Verdampfers und des Kondensators in dem Wärmepumpenkreislauf vertauscht. Die Zuluft streicht somit am Verdampfer vorbei und wird gekühlt. Die Abwärme wird für die Erwärmung des 180 Liter fassenden Warmwasserspeichers verwendet.

Den Strom für die Wärmepumpe liefert die Photovoltaik Anlage auf dem Dach und an der Fassade. Zwei Solarkollektoren in der Mitte des Flachdaches beliefern ebenfalls den Trinkwasserspeicher.

Bautafel

Entwurf: Studenten der TU Darmstadt, Fachgebiet Entwerfen und Energieeffizientes Bauen, Prof. Manfred Hegger (Projektleitung)
Projektbeteiligte: TU München, Lehrstuhl für Thermodynamik; HfT Stuttgart, Fachbereich Bauphysik/Solares Heizen und Kühlen (Haustechnik) sowie zahlreiche Unternehmen
Fertigstellung: 2007
Standort: TU Darmstadt, Campus Lichtwiese, El-Lissitzky-Strasse Darmstadt
Bildnachweis: TU Darmstadt

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Das Mehrfamilienhaus steht am Rande des Waldes und folgt gestalterisch dem historischen Vorbild eines charakteristischen Schwarzwaldhauses.

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Wohnen/​MFH

Wohnhaus in Nordrach

Holz, Stroh und Lehm plus Sonnenenergie

Das Wohnquartier in Wiens 14. Bezirk nach Plänen von Berger + Parkkinen in Arbeitsgemeinschaft mit Architekt Christoph Lechner & Partner ist als Musterbeispiel für gelebte Nachhaltigkeit bei Bau und Betrieb konzipiert.

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Das Mehrfamilienhaus in Berlin-Grünau, geplant von Peter Ruge Architekten, zeichnet sich durch eine klare Linienführung aus.

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Wohnen/​MFH

Mehrfamilienhaus in Berlin-Grünau

Nachhaltigkeit trifft auf zeitgemäßes Wohnen

Der Entwurf von CollignonArchitektur orientiert sich bei der Gestaltung an der klassischen Berliner Blockrandbebauung, bricht diese aber mit breiten Passagen zwischen den Baukörpern zugunsten von Sichtbezügen und Frischluftschneisen auf.

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Wohnen/​MFH

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Vom Brachland zum zukunftsweisenden Wohnviertel

Das langgestreckte, fünfgeschossige Studierendenwohnheim nach Plänen von Behnisch Architekten rückt an seiner Ostseite von der großen Eiche ab.

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Wohnen/​MFH

Studierendenwohnheim in Regensburg

Raumwärme über Luft und Boden

Für das erste Baufeld im neuen Stadtquartier Berresgasse hat das Büro feld72 eine Wohnanlage mit acht Gebäuden für unterschiedliche Lebensmodelle geplant, deren Energieversorgung zu hundert Prozent klimaneutral ist.

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Wohnen/​MFH

Wohnanlage Berresgasse in Wien

Klimafreundliches und inklusives Wohnen

Das Wohnhaus „Hansi“ nach Plänen von deckertmesterarchitekten im Erfurter Arbeiterviertel Ilversgehofen bildet den vorläufigen Abschluss einer Blockrandbebauung.

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Wohnen/​MFH

Wohnhaus Hansi in Erfurt

Holz-Kalksandstein-Hybrid mit Erdwärme

In dem katalanischen Örtchen L’Esquirol hat das Büro Sau Taller d’Arquitectura ein Wohnhaus erweitert und dabei aus einer zwei Wohneinheiten gemacht.

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Wohnen/​MFH

Wohnhauserweiterung in L‘Esquirol

Klimatisierung durch natürliche Effekte mit minimaler Heizungsunterstützung

Die denkmalgeschützte Stegenmühle ist ein wichtiger Teil der Industriegeschichte in der Schweizerischen Gemeinde Wetzikon. Für die jüngsten Sanierungs- und Umbaumaßnahmen zeichnen Moos Giuliani Herrmann Architekten aus dem benachbarten Uster verantwortlich.

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Wohnen/​MFH

Mehrfamilienhaus „Stegenmühle“ in Wetzikon

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Das Wohnhaus eines ehemaligen Vierseithofs stammt aus dem Spätbarock und wurde vom Architekturbüro Studio Lot behutsam saniert.

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Wohnen/​MFH

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Historische Patina trifft auf Fußbodenheizung

In Zürich-Schwamendingen wurde ein Mehrfamilienhaus aus den 1970er-Jahren nach Plänen von Kämpfen Zinke + Partner in ein Gebäude mit Plus-Heizenergie-Bilanz nach Minergie-A Standard transformiert.

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Sanierung eines Mehrfamilienhauses in Zürich

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Auf einem vormals brachliegenden, tortenstückförmigen Grundstück im Süden von Graz wurde nach Plänen von Scherr + Fürnschuss Architekten das Brauquartier Puntigam errichtet.

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Wohnen/​MFH

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Dezentrale Wärmeversorgung mit Abwärme einer Brauerei

Die Architekten Heike und Detlef Sommer entwickelten auf einem Grundstück in Berlin-Köpenick hochwertige, energieeffiziente und pflegeleichte Mietwohnungen.

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Wohnen/​MFH

Mehrfamilienhaus in Berlin-Köpenick

Eisspeicher in Kombination mit Solarkollektoren dient Wärmepumpe als Energiequelle

In Winterthur-Töss haben die Züricher Architekten Wild Bär Heule ein Mehrfamilienhaus in Form eines Turmhauses realisiert.

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Wohnen/​MFH

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Das erste innerstädtische Passivholzhaus Deutschlands steht im Innenhof einer Wohnanlage in Münchens Stadtteil Schwabing

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Wohnen/​MFH

Passivholzhaus in München

Solarthermie und passive Energiegewinne ergänzen Fernwärme

Auf 80 Pfählen aufgestellt ist das Ensemble Duett im Seebad Warnemünde von Löser Lott Architekten; ein schmaler Durchgang trennt die beiden Baukörper

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Wohnen/​MFH

Haus Duett in Warnemünde

Energiegewinnung durch Geothermie für Decken- und Fußbodenheizung

Holz trägt das mehrstöckige, von Frantzen et al Architekten entworfene Wohnhaus in Amsterdam-Noord

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Wohnen/​MFH

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Mehrgeschossige Holzkonstruktion als Nullenergiegebäude

Das Wohnhaus füllt eine schmale Baulücke, die seit 1944 brach lag

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Wohnen/​MFH

Wohnhaus Paradiesgasse in Frankfurt

Lowtech-Energiekonzept mit Gas-Brennwertkessel

Das Gebäude wurde Anfang der 1970er Jahre gegenüber des Pforzheimer Hauptbahnhofs errichtet, hier die Südfassade

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Wohnen/​MFH

Wohnhochhaus in Pforzheim

Generalsanierung eines 70er-Jahre-Gebäudes zum Effizienzhaus

Bei der Gliederung des Hotelkomplexes orientierten sich die Architekten an einem Kloster

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Wohnen/​MFH

Lanserhof Tegernsee in Marienstein

Gasbrennwertkessel, BHKW und Lüftung mit WRG

Südansicht des Olympia Towers

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Olympia Tower in München

Fernwärme und dezentrale Wohnungsstationen für Heizung und Warmwasser

Das Wohnhaus wurde in Massivbauweise im österreichischen Niedrigenergiestandard errichtet

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Wohnen/​MFH

Wohnprojekt Wien

Fernwärme, Photovoltaik, kontrollierte Wohnraumlüftung mit Erdwärmetauscher

Das ehemalige Satteldach des 1959 errichteten Mehrfamilienhauses wurde durch eine zeitgemäße Aufstockung ersetzt

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Energetische Ertüchtigung eines Wohngebäudes aus den 1950er Jahren

Die Fassade teilt sich in einen mit Lärchenholz verkleideten und einen verputzen Teil

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Wohnen/​MFH

Familienhotel in Weimar

Blockheizkraftwerk, Wandheizung und Abwärmenutzung

Das Boardinghouse öffnet sich mit breiter, leicht geschwungener Front zum Ufer des Tiefen Sees; rückwärtig schließt es an die Brandwand eines Parkhauses an

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Boardinghouse Schiffbauergasse in Potsdam

Hybrid-Wärmepumpen mit Eisspeicher und Außenluftabsorber

Südansicht Haus Kastanje: Der Wintergarten dient auch als Wärmefänger

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Wohnsiedlung Bomenbuurt in Ulft/NL

Solarthermie, Wohnungslüftung mit WRG, Wärmepumpe und Photovoltaik

Die transparenten Bauteile (Luftkollektoren) an Dach und Fassade nutzen die Sonnenwärme passiv

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Wohnen/​MFH

Patchworkhaus in Müllheim

Luftkollektor-Gebäudehülle und Biomasse-Fernwärme

Warme Holz- und Erdfarben prägen die Zimmer

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Null-Energie-Hotel in München

Solarthermie, Photovoltaik und Abwärmenutzung

Modernes, energieeffizientes Bettenhaus im historischen Apfelgarten

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Biohotel in Hohenbercha

Biomasse-Nahwärme, Abluftt-WRG für Brauchwasser und Photovoltaik

Die schmalen Baukörper der Wohnbauten steigen nach Westen leicht an und versperren den Bewohnern der dahinter liegenden Häuser nicht die Aussicht

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Wohnanlage Sonnenpark in Salzburg

Solarthermie und Biomasse-Fernwärmenetz

Ökohotel Stadthalle mit südlicher Photovoltaik-Fassade

Ökohotel Stadthalle mit südlicher Photovoltaik-Fassade

Wohnen/​MFH

Ökohotel in Wien

Wasser/Wasser-Wärmepumpe, Solarthermie, Betonkernaktivierung

Ansicht Ost

Ansicht Ost

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Wohngemeinschaft Sowieso in Wolfsberg/A

Energetisch ausgewogen

Südfassade

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Mehrfamilienhaus in Tübingen

Solarthermie, Pelletsheizung und gebäudeintegrierte Photovoltaik-Anlage

Das Wohnhaus liegt direkt an der Strandpromenade

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Wohnhaus in Warnemünde

Wärmepumpen-Heizung mit Ostseewasser

Nordostansicht des Solarhauses

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Solarhaus in Darmstadt

Hoher Wohnkomfort bei geringem Energieverbrauch

Kompakte Bauform und gutes AV-Verhältnis bietet die Basis für die effiziente Anwendung ökologischer Gebäudetechnik

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Modell-Projekt Stieglgründe in Salzburg

Solarsystem und Pelletsheizung

Außenansicht

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Seniorenzentrum in Waltenhofen

400-KW-Holzpellets-Anlage

Eines der fünf Passivhäuser der Siedlung

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Wohnsiedlung in Hamburg Klein Borstel

Heizungsunterstützende Solaranlage, Pelletszentralheizung und Lüftung mit WRG

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