Wohnhaus in Karlsruhe

Kombination von Solarenergie und Wärmeschutz

Ein in die Jahre gekommener Flachdachbungalow mit Schwimmbad und Einliegerwohnung im Untergeschoss stand nach dem Eigentümerwechsel zur Sanierung an - ein üblicher Vorgang. Das Haus ist typisch für die Bauweise um 1970 vor der Ölkrise: weitläufige Grundrisse gepaart mit fast fahrlässig zu nennender Blauäugigkeit gegenüber allen bauphysikalischen Belangen - zur Entstehungszeit glaubte man eben noch an die Unendlichkeit der Ressourcen.

Gallerie

Da die ehemalige Außenwand-Verkleidung mit Asbestzementtafeln stark verwittert und eine Weiterverwendung zudem ökologisch bedenklich war, wollte der neue Bauherr und Architekt energetisch keine „halben Sachen" machen und darüber hinaus unter finanziell beschränkten Bedingungen eine wirkliche Modernisierung angehen.

Eine Maßnahme bestand deshalb aus der energieeffizienten Ertüchtigung des Untergeschosses. Um dort die nur 5 cm aus der Fassadenflucht vorkragenden Fenster bauphysikalisch richtig planeben mit der Dämmfassade einzubinden, kamen nur dünne (im Wohnhausbereich noch unübliche) auf die Sichtbetonflächen geklebte Vakuum-Isolationspaneele zum Einsatz, die mit einer Purenothermplatte, Putzträger und einem mineralischem Putz versehen wurden. Die ehemals nur innenseitig gedämmten Außenwände des Untergeschosses erreichen dadurch ebenfalls fast passivhaustaugliche Dämmwerte von 0,15 W/m²K. Bereits 2003 wurde eine Flachdachsanierung mit einer Erhöhung der Wärmedämmung durchgeführt.

Solar
Nach der Demontage der Faserzementplatten im Obergeschoss war guter Rat teuer: Der Ausbau der Fenster kam nicht in Frage, da die Glasscheiben eine Wärmeschutzverglasung aufwiesen und die Edelholzprofile kaum unter dem Witterungseinfluss gelitten hatten. Die ehemalige, nur 5 cm dicke Wärmedämmung hätte alternativ entweder aufgedoppelt oder durch eine neue, dickere ersetzt und mit einer neuen, hinterlüfteten Plattenverkleidung versehen werden können.

Stattdessen wurde eine dritte Alternative gewählt, die den Wirkungsgrad der Fassade enorm steigert: Speziell auf die Fassadenunterteilung zugeschnittene thermische Solarkollektoren (Typ IFK) mit einer Dämmstärke von ebenfalls 5 cm ersetzen an allen vier Seiten die ehemalige Fassade. Während an den drei sonnenbeschienenen Seiten (Ost, West und Süd) die Kollektoren zur Warmwassererzeugung und zu 70% zur Erwärmung des internen Schwimmbades beitragen, wurde auch die Nordseite zu Wärmeschutzzwecken ebenfalls mit (allerdings nicht am Solarsystem angeschlossenen) Kollektoren verkleidet.

Messungen ergaben, dass sogar an sonnenlosen Wintertagen, mit diffusem Licht die rechnerischen Dämmwerte um 30% unterschritten und mit 0,19 W/m²K fast passivhaustaugliche Werte, an sonnigen Tagen sogar solche von 0,04 W/m²K erreicht werden.

Anhand der Simulationsergebnisse ist ein vertikaler Einbau von Solarkollektoren dem Haus zuträglicher als es auf den ersten Blick erscheinen mag. Durch den niedrigen Einstrahlungswinkel der Sonne ist der Wirkungsgrad der Anlage im Frühjahr und im Herbst (wenn mehr Energie benötigt wird) am besten. Im Sommer, wenn der Winkel der Sonneneinstrahlung steiler wird, aber auch weniger Energie abgerufen wird (vor allem aber in der Urlaubszeit), wird die Aufheizung der Solarkollektoren auf ein zuträgliches Maß gesenkt; zudem ist hierdurch sogar die Leistung im Winter noch beachtlich.

Eine geothermische Sole-Wasser-Wärmepumpe, die den alten Heizkessel ersetzt und ca. 190 m Erdsondenbohrung aufweist, soll in Kombination mit etwa 40 m² Photovoltaik-Elementen auf dem Dach den Energiebedarf des Gebäudes so reduzieren, dass keine Fremdenergie mehr verbraucht wir

Wegweisend wird dann aus einer vormaligen „Energieschleuder" ein „Plusenergiehaus" entstehen. Nach Aussage des Architekten wird sich der Kapitaleinsatz von etwa 500 EUR/m² Wohnfläche schon nach 10-15 Jahren amortisiert haben.

Bautafel

Architekt: Hinrich Reyelts, Karlsruhe
Projektbeteiligte: Delzer Kybernetik, Lörrach (Simulationsberechnung); Sonnenkraft, Regensburg (Solarkollektoren)
Bauherr: Familie Reyelts, Karlsruhe
Fertigstellung: 2005
Standort: Strählerweg 117, Karlsruhe-Durlach
Bildnachweis: Hinrich Reyelts, Karlsruhe

Fachwissen zum Thema

Funktionsweise einer Solarzelle: 1. Negative Elektrode, 2. n-dotiertes Silizium, 3. Grenzschicht, 4. p-dotiertes Silizium, 5. positive Elektrode

Funktionsweise einer Solarzelle: 1. Negative Elektrode, 2. n-dotiertes Silizium, 3. Grenzschicht, 4. p-dotiertes Silizium, 5. positive Elektrode

Solarstrom

Stromerzeugung mit Photovoltaik (PV)

Der Begriff Photovoltaik leitet sich vom griechischen Wort für Licht (phos) und der Einheit der elektrischen Spannung (Volt) ab....

Solar

PV am Gebäude

Zum Seitenanfang

Nach Süden öffnet sich das Wohnhaus mit raumhohen Verglasungen

Nach Süden öffnet sich das Wohnhaus mit raumhohen Verglasungen

Wohnen

Wohnhaus in Falkenberg

Homogene, geneigte Dachfläche mit Solarthermie und Photovoltaik

Die Reihenhäuser (rechts im Bild) werden über einen Fuß- und Radweg erschlossen

Die Reihenhäuser (rechts im Bild) werden über einen Fuß- und Radweg erschlossen

Wohnen

Wohnsiedlung Sunny Watt in Regensdorf/CH

Passive und aktive Solarnutzung bei erster Nullenergie-Siedlung nahe Zürich

Von der Nordseite sind nur zwei der drei Geschosse des Wohnhauses zu sehen

Von der Nordseite sind nur zwei der drei Geschosse des Wohnhauses zu sehen

Wohnen

Wohnhaus in Weisenbach im Murgtal

Solarthermische Anlage für die Trinkwassererwärmung

Wohnen

Kraftwerk B: Mehrfamilienhaus in Bennau/CH

Plusenergiehaus mit Bonus- und Malusanzeige

Das Gebäude besteht aus zwei versetzten Baukörpern, das Büro befindet sich im Untergeschoss (grüne, rechte Gebäudeecke)

Das Gebäude besteht aus zwei versetzten Baukörpern, das Büro befindet sich im Untergeschoss (grüne, rechte Gebäudeecke)

Wohnen

Wohnhaus in Gammertingen

Niedrigenergiehaus mit solarer Wassererwärmung

Im Bereich der Zwischenräume ist die Südfassade bedeckt von schwarzen, rahmenlosen Kassettenmodulen mit Dünnschichtzellen, deren Optik dunklem Glas ähnelt

Im Bereich der Zwischenräume ist die Südfassade bedeckt von schwarzen, rahmenlosen Kassettenmodulen mit Dünnschichtzellen, deren Optik dunklem Glas ähnelt

Wohnen

Future Evolution House in Wien/A

Schwarze PV-Module in der Fassade und Solarkollektoren auf dem Dach

Die innenräumliche Konzeption bleibt außen ablesbar und prägt den in der Höhe gestaffelten Baukörper

Die innenräumliche Konzeption bleibt außen ablesbar und prägt den in der Höhe gestaffelten Baukörper

Wohnen

Wohnhaus in Toblach/I

Gründach mit Photovoltaikanlage

Zum Solarprojekt gehören elf Gebäude mit über 300 Wohnungen

Zum Solarprojekt gehören elf Gebäude mit über 300 Wohnungen

Wohnen

Wohnsiedlung Ackermannbogen in München

Modellprojekt mit solarer Nahwärmeversorgung

Wohngebäude in Tübingen

Wohnen

Wohngebäude in Tübingen

Vollständige Versorgung mit erneuerbarer Energie

Außenansicht während des Wettbewerbs in Washington D.C.

Außenansicht während des Wettbewerbs in Washington D.C.

Wohnen

Solares Plus-Energie-Musterhaus in Washington D.C./USA

Fassade aus PV-Modulen

Wohnen

Studentenwohnheim in Tübingen

180 m² große, senkrechte Fassadenkollektorfelder

Wohnen

Wohnhaus in Ratsch an der Weinstraße/A

Winzerhaus mit solarem „Freiluftsalon"

Wohnen

Solares Wohnhaus in Beinwill am See/CH

Geometrie, Verglasungsanteil und Speichermasse

Wohnen

Wohnhaus am Hang in Passail/A

Stromerzeugende Brüstung

Wohnen

Wohnanlage Sonnenfeld in Ulm

Transparenter Baukörper mit fassadenintegrierten Solarkollektoren

Südfassade des Lärmschutzriegels

Südfassade des Lärmschutzriegels

Wohnen

Studentenwohnanlage Stiftsbogen in München

PV-Anlage ohne konstruktive Dachdurchdringung

Transparenz im OG

Transparenz im OG

Wohnen

Wohngebäude in Meßstetten-Tieringen

Emissionsfrei trotz Ganzglasfassade

Wohnen

Stadthaus in Berlin

Umfassendes Energiekonzept mit Solarthermie

Das Wohnhaus am Nordhang

Das Wohnhaus am Nordhang

Wohnen

Wohnhaus in Zweibrücken

Ausgeglichene Energiebilanz trotz großer Nordfenster

Auf dem Dach des höchsten Gebäudes befindet sich die Kollektoranlage

Auf dem Dach des höchsten Gebäudes befindet sich die Kollektoranlage

Wohnen

Reihen- und Doppelhäuser in Esslingen

Solares Nahwärmenetz

Die Wohnungen sind nach Nordwesten und Südosten orientiert und gleichmäßig geöffnet

Die Wohnungen sind nach Nordwesten und Südosten orientiert und gleichmäßig geöffnet

Wohnen

Passivhauswohnanlage in Salzburg/A

Solare Wärmegewinne über drei Gebäudeseiten

Außenansicht des Öko-Hauses

Außenansicht des Öko-Hauses

Wohnen

Fertighaus in Santa Monica/USA

Modulares Energiesparkonzept mit LEED-Zertifikat

Außenansicht mit Solarthermie auf dem Dach

Außenansicht mit Solarthermie auf dem Dach

Wohnen

Lehmhaus in Ihlow

Stampflehmhaus mit Solarwärme

Gesamtansicht

Gesamtansicht

Wohnen

Kleehäuser in Freiburg

Baukastensystem mit Solarthermie und Photovoltaik

Nord/Ostansicht

Nord/Ostansicht

Wohnen

Solarsiedlung am Schlierberg in Freiburg

Plusenergiebauweise

Straßenansicht des Hanghauses. Im Untergeschoss erlaubte die Anwendung von dünner Vakuum-Isolierung eine knappe Detailausbildung, die dem Baukörper auch optisch zu Gute kommt.

Straßenansicht des Hanghauses. Im Untergeschoss erlaubte die Anwendung von dünner Vakuum-Isolierung eine knappe Detailausbildung, die dem Baukörper auch optisch zu Gute kommt.

Wohnen

Wohnhaus in Karlsruhe

Kombination von Solarenergie und Wärmeschutz

Baumhaus Heliotrop in Freiburg

Wohnen

Baumhaus Heliotrop in Freiburg

Drehbares Solarhaus mit nachführbarer Solaranlage