Eine Solaranlage, die ihre größten Erträge im Winter und in der Übergangszeit bringt – klingt unmöglich? Gibt es aber: Ulrike Weiss und Jürgen Groll aus Wildenberg im Herzen Bayerns haben ihr Haus mit genau so einer Anlage ausgestattet. Seit November 2013 wohnen sie dort ebenerdig, ohne Keller und ohne den riesigen Solarspeicher, der die meisten der bisher hier vorgestellten Sonnenhausprojekte kennzeichnet – in einem SonnenEnergieHaus.

Hohe solare Deckung ohne Saisonspeicher

Möglich ist das durch hoch effiziente Vakuumröhrenkollektoren. Sie sind nicht auf dem Dach montiert, sondern senkrecht an der Fassade. Das sorgt in den Sommermonaten für einen „schlechteren“ Einfallswinkel der Sonnenstrahlung (für die maximale Sonnenernte sollten die Sonnenstrahlen möglichst senkrecht auf den Kollektor treffen) – also dann, wenn ohnehin ein Überangebot an Strahlungsenergie da ist und die Anlage dazu neigt, in thermische Stagnation zu gehen. Thermische Stagnation bedeutet, dass der Solarkreislauf zum Stillstand kommt, weil im Haus keine Wärme mehr abgenommen wird. So könnte es zur Überhitzung der Anlage kommen, was vor allem bei Systemen mit Wasser-Glykolgemisch als Wärmeträger problematisch ist. Die Anlage in Wildenberg wird dagegen mit reinem Wasser betrieben und kann auch Temperaturen bis zu 300 Grad schadlos meistern.

Reduzierte Stillstandszeiten im Sommer, höhere Erträge im Winter

Durch die senkrechte Anordnung der Kollektoren werden diese sommerlichen Ertragsspitzen abgemildert. In den Wintermonaten hingegen steht die Sonne niedriger am Horizont, und der Einfallswinkel auf die Kollektoren nähert sich dem Optimum. Die Anlage ist so eingestellt, dass nur Temperaturen über 60°C vom Kollektor in den Speicher eingebracht werden. Dass das selbst bei tiefen Außentemperaturen möglich ist, konnten die Bauherren gleich kurz nach dem Einzug im November überprüfen.

Außen Eis, innen 70 Grad

Die beiden folgenden Bilder stammen beide vom 27.11.2013 vormittags. Auch wenn uns der Hausverstand sagt, das so etwas nicht möglich ist: Diese Kollektoren sind außen vereist und haben innen 70 Grad. Unglaublich aber wahr!

Vereiste Röhren am 27.11.2013

Vereiste Röhren am 27.11.2013

 

SonnenEnergieHaus-Groll-Kollektortemperatur

Temperaturen im Solarkreislauf am 27.11.2013

Minimaler Platzbedarf für die Haustechnik

Dank der Ertragsstärke der Kollektoren im Winter genügt ein Pufferspeicher mit 1.100 Liter Inhalt; er hat außerdem eine Frischwasserstation zur Warmwasserbereitung. Der Raum für die Haustechnik ist lediglich 10 m² groß und findet in der Mitte des Hauses Platz, sodass Zirkulationsverluste in der Heizanlage vermieden werden.

Vom 6. November 2013 bis 27.Juli 2014 betrug der Solarertrag 3860 KWh, und auch die Wärme, die der Kaminofen in den Pufferspeicher einspeist, können Jürgen Groll und seine Partnerin über einen eigenen Wärmemengenzähler messen: 1.830 kWh waren es von Anfang November bis Anfang März im vergangenen Winter.

Und hier nochmal die Eckdaten des SonnenEnergieHauses zusammengefasst:

Wohnfläche

135 m²
Primärenergiebedarf27 kWh/m²a
Kollektorfläche13,5 m² Vakuumröhrenkollektoren (Wasser als Wärmeträger)
Neigung/AusrichtungNeigung 90° (Wandmontage), 21° Abweichung nach Osten
Speicher1.100 Liter Solarspeicher mit Frischwasserstation
Solare Deckung60 % (gerechnet mit Simulationsprogramm)
Nachheizung14,9 KW Kaminofen mit Wassertasche
Brennstoffbedarf2 Ster Stückholz pro Jahr (Erfahrungswert 6.11.2013 bis 7.3. 2014)
SolarteurHaustechnik Hofer GmbH, Rudelzhausen
WandaufbauHolzrahmenbauweise (Balloon Framing) mit Zellulosedämmung in den Zwischenräumen, Hanfdämmung auf der Wandinnenseite, außen Holzfaserplatten + Außenputz
LüftungLüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung und Nachheizregister
Stromerzeugung5 kW Photovoltaikanlage

Sonnenhaus oder SonnenEnergieHaus?

Bei der Ausführung der Gebäudehülle, der Fenster und der Haustür wurde auf gute Dämmwerte und Luftdichtheit Wert gelegt. Laut Herrn Groll erreicht die Luftdichtheit Passivhaus-Standard – daher auch die Lüftungsanlage mit Wärmerrückgewinnung. Wie beim Konzept des Sonnenhaus-Institutes auch, liegt der Fokus bei diesem Haustyp auf einem hohen solaren Deckungsgrad, jedoch benötigt das Haus in Wildenberg keinen so großen Speicher.

Wer sich das Haus und die Heiztechnik aus der Nähe anschauen möchte: Einfach bei Hofer Solar nachfragen – der Bauherr Jürgen Groll arbeitet dort als Assistent der Geschäftsleitung.

Kleiner Exkurs: Braucht es eine Lüfungsanlage?

Wie beim Sonnenhaus mit Flachkollektoren auch, ist ein SonnenEnergiehaus mit Vakuumröhrenkollektoren auch ohne Lüftungsanlage denkbar – Stichwort „Intelligentes Verschwenden„: Dämmstandard und Luftdichtheit können moderater gestaltet werden (und dabei immer noch über dem gesetzlichen Mindeststandard liegen), wenn der dadurch etwas höhere Wärmebedarf regenerativ gedeckt wird – was bei hoch effizienten Kollektoren ja erst recht kein Problem sein sollte. Dafür spart man sich die Technik und den Energiebedarf für die Lüftungsanlage. Aber das ist wie immer vom individuellen Projekt und den Bedürfnissen der Bauherren abhängig.

Fotos: Jürgen Groll