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Zürich
21 Oktober 2020

Mit der Kraft der Sonne zum energieeffizienten Haus.

Durch das richtige Bauen und der Integration von Solarenergie als Strom- und Wärmequelle spart man langfristig Geld und nutzt die vorhandene Energie effizient. Was deshalb beim Hausbau wichtig ist, erklärt der mit mehreren Schweizer und europäischen Solarpreisen ausgezeichnete Architekt Beat Kämpfen.

Der Umweltschutz und ein nachhaltiger Umgang mit den verfügbaren Ressourcen sind heutzutage zwei der grössten Themen in unserer Gesellschaft. Die Energiestrategie 2050 des Bundes hat das Augenmerk auf mehrere Aspekte gelegt, doch zwei davon stehen zuoberst auf der Agenda – die Energieeffizienz und die Stärkung der erneuerbaren Energien. 

Der sparsame Umgang mit Energie und eine grössere Förderung der erneuerbaren müssen in den unterschiedlichsten Lebensbereichen implementiert werden. Auch im Hausbau ist das Potenzial noch ausbaubar, dennoch wird die Sonnenenergie zu wenig genutzt. Obwohl: Bereits jetzt könnte man mit dem richtigen Einsatz von Solarenergie einen Energieüberschuss generieren. 

Beim Hausbau auf erneuerbare Energien setzen

Fossile Energieträger sind begrenzt und die grössten Klimasünder – dennoch sind sie noch immer stark subventioniert. Die erneuerbaren brauchen hingegen weiterhin Aufwind, da sie heutzutage erst rund 26 Prozent der weltweiten Stromerzeugung abdecken. Wind- und Wasserkraft machen dabei circa drei Viertel der erneuerbaren Energien aus und sind am weitesten verbreitet. Der Anteil der Solarenergie muss deutlich wachsen, denn die Sonne ist einer der stärksten Energielieferanten; sie produziert jährlich rund 10 000 Mal mehr Energie als die gesamte Menschheit benötigt. Dieser Überschuss bleibt jedoch noch grösstenteils ungenutzt. Das Potenzial für den Ausbau der Nutzung der Solarenergie ist somit enorm. 

Architekt Beat Kämpfen erhielt 2016 den Schweizer Solarpreis für sein Lebenswerk. Seiner Meinung nach gehört die Zukunft der Energiegewinnung auch in der Schweiz der Sonne: «Der Ausbau von Wind- und Wasserkraftanlagen ist heutzutage aufgrund des Landschaftsschutzes, Widerständen aus der Bevölkerung und der Überbauungsdichte bereits an seine Grenzen gestossen. Der Gebäudepark der Schweiz bietet hingegen dank den grossen Dach- und Fassadenflächen ein riesiges Potenzial für die Solarenergie.» In Gebäuden kann die Sonne aktiv mit Sonnenkollektoren und Photovoltaik sowie passiv über die Fenster Energie liefern. Somit ist die Erzeugung von Wärme und Strom möglich. 

Solarenergie als Selbstläufer

Bereits Sokrates wusste, dass die Bewohner eines Hauses nur von der Solarenergie profitieren konnten. Die Bauten wurden nach der Sonne ausgerichtet, um Räume zu erwärmen und mit Licht zu durchfluten. Als die ersten modernen Solararchitekten in den Siebzigerjahren die passive Energiegewinnung in ihren Bauten einsetzten, verkannten sie jedoch die Wichtigkeit der Wärmedämmung und der Speichermasse. Die Bauten überhitzten schnell und waren thermisch instabil. 

Der korrekten Wärmedämmung von Wänden, Fenstern und Türen muss bei einem energieeffizienten Haus ein sehr hoher Stellenwert gegeben werden. 

Laut Beat Kämpfen ist dies heutzutage gut möglich: «Fenstergläser waren 1970 noch extrem schlecht. Somit war es damals sowohl ein energetisches Loch als auch eine Energiequelle. Die passive Solarenergie und die Wärmeverluste standen sozusagen in Konkurrenz. Heute ist der Dämmwert eines Fensters ungefähr fünfmal besser. Die Solararchitektur verbindet damit eine schöne Aussicht, die Ästhetik und das persönliche Wohlbefinden im Haus mit hoher Energieeffizienz.»

Warmwasser dank der Sonne

In der heutigen Zeit kann man ferner mit den richtigen technischen Hilfsmitteln die Sonnenstrahlen einfangen und so die notwendige Wärme- und Stromproduktion des Hauses garantieren. Die aktive Solargewinnung beinhaltet zwei Methoden: die Solarthermie und die Photovoltaik.

Die Solarthermie kann man sich als langen Arm der natürlichen Wärmeeinstrahlung der Sonne in das Haus vorstellen. Die Sonnenenergie fängt man auf mithilfe von Kollektoren, die meist auf dem Dach aber teilweise auch auf der Fassade befestigt sind. Die aufgefangenen Sonnenstrahlen erwärmen das Wasser in den Kollektoren und speichern damit thermische Energie, die man für die Heizung und zur Erzeugung von warmem Wasser gebrauchen kann. 

Nicht nur die Energieeffizienz wird dadurch gesteigert, auch das Portemonnaie kann von den tieferen Heizkosten profitieren. In den Monaten Mai bis September kann die Solarthermie die benötigte Menge an Warmwasser bis zu 100 Prozent abdecken. Im Winter bildet die Solarthermie zusammen mit der Erdwärme und ein ideales Doppelgespann. Erdsonden entziehen dem Erdreich Wärme und können gleichzeitig überschüssige Solarenergie vom Sommer in den Winter speichern. Diese können sie während den sonnenarmen Wintermonaten wieder abgeben und so im Jahresdurchschnitt die CO2-Emissionen bis zu drei Fünftel reduzieren. 

Nachhaltige Stromproduktion mit Photovoltaik

Während Solarthermie Licht in Wärmeenergie umwandelt, nehmen Photovoltaikzellen die Lichtenergie auf und erzeugen damit Strom. Und davon braucht die Bevölkerung reichlich. Die Benutzung von immer mehr und technisch fortgeschritteneren digitalen Geräten benötigt einen stetig grösser werdenden Anteil an Elektrizität. Im Jahr 2018 betrug die verbrauchte Strommenge in der Schweiz 58 Terrawattstunden, wovon die privaten Haushalte rund einen Drittel ausmachten. Um auch dort nachhaltig und grün Strom zu produzieren, sollte man die Hilfe der Sonne in Anspruch nehmen. Dafür können Hausbesitzer Photovoltaik-Anlagen grossflächig auf Dächern und Fassaden befestigen.

Der Bau eines energieeffizienten Hauses hat somit viele unterschiedliche Aspekte, die man beachten muss. Man könne kein normales Haus bauen und danach sagen, dass man daraus ein Solarhaus mache, sagt der Architekt Beat Kämpfen. «Es braucht eine ganzheitliche Betrachtung mit vier wesentlichen Bestandteilen: die Minimierung der Energieverluste der Gebäudehülle, eine einfache und robuste Gebäudetechnik, Baumaterialen mit geringer grauer Energie und vor allem die konsequente Maximierung der Solarenergie.»

Text: Flavia Ulrich

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