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Solare Gewinne, Massivbau als Wärmespeicher

Unter der Überschrift „Energetisch Wohnen im Wärmespeicher“ berichtet die Liapor GmbH & Co. KG über ein Einfamilienhaus aus Liapor-Isolationsbeton in Riederau. Fachleute dürfte es nicht überraschen, dass man mit Massivbauweise die z.T. unsinnigen Forderungen der EnEV einhalten kann. Eher überrascht, dass endlich mal wieder ein Hersteller bauphysikalische Eigenschaften anspricht, die nach DIN Norm weggeredet und weggerechnet werden, gleichwohl in der gelebten und erfahrenen Praxis bestehen: „Gleichzeitig galt es, eine möglichst energieeffiziente Bauweise zu finden, die die Sonnenenergie optimal ausnützt. Die Lösung bot eine monolithische Konstruktion aus Isolationsbeton, wodurch das Haus wie ein großer Wärmespeicher wirkt.“

Solare Gewinne gibt es nach DIN 4108 nur über die Fenster, weil sie Sonnenlicht hinein lassen, das dann in Wärme umgewandelt wird. Solare Gewinne über die opaken (nicht transparenten) Bauteile hat es nach DIN nicht zu geben, damit Dämmstoffe bevorzugt eingesetzt werden. Für diesen Praxis fremden Unfug muss eine aberwitzig falsche Formel herhalten, die folgerichtig in den brav zugeschneiderten EnEV Programmen gerade mal höchstens 1 lächerliches % ausrechnet. Dabei weiß selbst jeder Laie, dass die Kombination von Dämmen und Speichern vorteilhaft ist, wobei monolithische Wände per se dämmen.

„Durch die Verwendung des Isolationsbetons weisen die Außenwände des Neubaus einen U-Wert von unter 0,40 W/m²K auf und mussten nicht zusätzlich gedämmt werden. Gleichzeitig wirkt der Bau aus Isolationsbeton als Ganzes als kompakter Energiespeicher, der die einfallende Sonnenenergie direkt nutzt. „Decken, Wände und Böden bilden die Speichermasse, die an sonnigen Tagen wie ein solarbeheizter Kachelofen arbeitet und die eingefangene Wärme mit Zeitverzögerung als Strahlungswärme wieder abgibt. … An warmen Sommertagen wird die Speichermasse umgekehrt als natürliche Kühlung benutzt, indem man die schweren Bauteile durch die Nachtluft abkühlen lässt. Sie sorgen dann tagsüber für eine angenehme Kühle in allen Räumen.“

Klar, die Erwähnung des heiligen U-Wertes darf natürlich nicht fehlen. Das wäre „politisch inkorrekt“. Entgegen dem Normen-Unfug wird hier berichtet, dass der Bau als Ganzes als kompakter Energiespeicher wirkt, der die einfallende Sonnenenergie direkt nutzt. Das schließt solare Gewinne der opaken Bauteile, wie der Wände, ein.

Mehr über den Betrug mittels der DIN Normen erfahren Sie in dem Artikel „Solare Gewinne opaker Bauteile“ (Studie über den Einfluss der solaren Erträge über die Außenwände auf den Energiehaushalt eines Wohngebäudes vom 05.04.2009).

Aus dem Vorwort:

„Solare Gewinne bedeuten, man gewinnt Energie von der Sonne, die mildernd in die Energiebilanz einfließt. Solare Gewinne in Wohngebäuden bedeuten, man gewinnt Energie von der Sonne über die Fenster. Geschieht dies während der Heizperiode, ist weniger Energie für die Heizwärme aufzuwenden.

Fenster sind transparente Bauteile, sie lassen Licht hindurch. Licht ist der sichtbare Teil des elektromagnetischen Spektrums, den der Mensch zum Sehen nutzt, indem seine Rezeptoren im Auge auf eben diese Frequenzen reagieren (VIS = visible = ca. 380 bis 780 nm). Die anderen Frequenzen sind für den Menschen unsichtbar: UV Strahlung, IR Strahlung usw.

Die Sonne strahlt kurzwellige Strahlung ab, die durch die Fensterscheiben nach innen gelangt und den Raum erwärmt. Angestrahlte Gegenstände absorbieren diese kurzwellige Strahlung, sie werden wärmer und geben langwellige Strahlung ab, die Wärmestrahlung (MIR = mittleres Infrarot = ca. 3…50 mü). Es wird wärmer im Raum und somit muss weniger geheizt werden.

Die Energiemenge, welche auf diesem Wege gewonnen wird, lässt sich berechnen, wobei I die Strahlungsintensität der solaren Einstrahlung ist und AS die effektive Kollektorfläche. Einflussfaktoren sind Verschattung, Sonnenschutzvorrichtungen, der Rahmenanteil und der g-Wert als Durchlassgrad in Abhängigkeit von der Verglasung.

Opake Bauteile sind nicht transparente Bauteile wie z.B. die Außenwand. Solare Gewinne bedeuten hier, man gewinnt Energie von der Sonne, die jedoch für die Energiebilanz des Gebäudes keine Rolle spielt – zumindest, wenn man der Propaganda sowie den Berechnungsverfahren nach Norm bzw. EnEV Glauben schenkt.

„Wenn solare Gewinne und langwellige Abstrahlung der Bauteile berechnet werden soll, so ist diese Option zu aktivieren. Der Einfluss ist in der Regel gering, genaue Angaben zu den Oberflächen der Bauteile liegen oft nicht vor.“ weiß z.B. ein Softwarehersteller zu berichten. Das ist nur ein Beispiel von zahllosen dafür, dass die Auffassung, dass die solaren Gewinne über opake Bauteile keine Rolle spielen sollen, ungeprüft übernommen wird.

Es gibt eine Reihe von Fachleuten, die diese Auffassung für falsch und nicht wissenschaftlich belegt halten. Es gibt auch genügend Hinweise in der Literatur, die diese Lehrmeinung anhand jahrzehntelanger praktischer Erfahrungen in Frage stellen. Der Artikel befasst sich sowohl mit den Berechnungsverfahren nach Norm als auch mit alternativen Betrachtungen zum Thema und folgt damit Bestehendem.

Der Artikel vermittelt ein umfangreiches Grundlagenwissen, er enthält zahlreiche Quellen- und Literaturangaben, Formeln und Abbildungen. Die Komplexität und Tiefe der Behandlung dieses speziellen Themas stellt in dieser Form ein Novum dar.

Zusammenfassung:

„Der Artikel zeigt grundlegende methodische Fehler in den vom DIN normierten Berechnungsverfahren auf und erläutert diese, ohne einen Anspruch auf Vollständigkeit oder gar Abgeschlossenheit zu erheben. In summa gelingt der Nachweis, dass die normierten Ansätze zur Berechnung solarer Gewinne opaker Bauteile einer Überprüfung nicht standhalten.

Es werden Datengrundlagen für die Berechnung gezeigt und Quellen dafür aufgeführt, gleichzeitig werden Defizite in der Bereitstellung der Daten beschrieben. Es erfolgt eine Zusammenfassung und Vorstellung von Untersuchungen und Forschungsberichten, die gemeinsam haben, dass sich alle meist nur mit Teilaspekten befassen. Hinsichtlich der Größenordnungen bzw. Potenziale der solaren Gewinne opaker Bauteile werden somit Richtwerte geliefert.

Anhand der Zusammenstellung von verschiedenen gemessenen Werten zu einem Referenz-Beispiel wird eine analytische Bewertung der bauphysikalischen Vorgänge und Zustände an und in der beschienenen Wand an einem Wintertag angestellt. Hierbei finden alle Formen des Wärmetransportes Berücksichtigung.

Infolge solarer Erträge der opaken Außenwände sind – in Abhängigkeit vom Standort und von Einflüssen des Wetters – Einsparungen im Energiehaushalt eines Wohngebäudes in der Größenordnung von 10-20% realistisch.“

Die „Studie Solare Gewinne opaker Bauteile“ (PDF, 60 S.)

noch mehr im Download bei dimagb.de

Der Liapor Artikel

Bauphysik bei richtigbauen.de

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