PROJEKT-REPORT DIE 10 SCHRITTE ZUM SOLAR BEHEIZTEN PLUSENERGIEHAUS

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1 seminieren kommunizieren dinieren PROJEKT-REPORT DIE 10 SCHRITTE ZUM SOLAR BEHEIZTEN PLUSENERGIEHAUS Das Vital-Sonnenhaus Leitl wurde vom Land Oberösterreich als besonders energieeffizientes und innovatives Betriebsgebäude ausgezeichnet und gefördert.

2 Das Vital-Sonnenhaus Ein solar beheiztes Plusenergiehaus. Über 100 % solare Deckung der Wärme für Heizung und Warmwasser. Liebe Leserinnen und Leser, unser Sonnenhaus soll mehr sein als ein Veranstaltungsgebäude: Es soll demonstrieren, dass höchst energieeffizientes Bauen heute auch ohne High-Tech, dafür aber mit bewährter Technologie wie massivem Ziegelmauerwerk und Sonnenkollektoren problemlos möglich ist. Warum sollte Niedertemperaturwärme mit etwa 30 Grad, wie sie fürs Heizen erforderlich ist, nicht ganzjährig von der Sonne kommen? Müssen wir dafür wirklich hochwertigste und teure Energieträger wie elektrischen Strom, Heizöl oder Erdgas vergeuden noch dazu, wenn diese ohnedies knapp sind? Ist es nicht sinnvoller, dafür die praktisch unendliche und kostenlose Energie der Sonne anzuzapfen? Und dabei neben mehr Wohnbehaglichkeit auch Unabhängigkeit bei Energiekrisen zu genießen und gleichzeitig einen wertvollen Beitrag zu einer saubern Umwelt zu leisten? Die Energiebilanz der Heizung: Der jährlich speicherbare Solarertrag ist mit etwa kwh fast doppelt so hoch wie der gesamte Energieverbrauch des Vital-Sonnenhauses. Nach einer Simulationsrechnung können etwa kwh für Warmwasser und für die Heizung im Nachbargebäude genutzt werden, umgekehrt werden von diesem im Winter etwa kwh benötigt. Es ergibt sich also ein jährlicher Bilanz- Überschuss des Vital-Sonnenhauses von etwa kwh. Da dieser Energieüberschuss den Strombedarf für Heizungspumpen und für die Lüftungsanlagen übersteigt, kann man von einem Plusenergie- oder Nullemissionshaus sprechen. Jahresbilanz kwh/jahr Nachhaltiges Bauen: Bei der Bauweise des Vital-Sonnenhauses wurde großer Wert auf Nachhaltigkeit gelegt und zwar in ökologischer und sozialer Hinsicht. Darunter verstehen wir langlebige, bewährte Baustoffe und Bauweisen mit regionaler Wertschöpfung. Diese bietet vor allem der Massivbau mit einschaligen Ziegelwänden und vorgefertigten Beton- und Ziegeldecken: widerstandsfähig auch bei außergewöhnlichen Ereignissen und selbstverständlich guter Wärme-, Schall- und Brandschutz! Aber auch die Möglichkeit zum Ausbau, Umbau und Recycling ist von großer Bedeutung. Dass sich die Benutzer wohl fühlen sollen, ist selbstverständlich. Aber es sollen auch möglichst geringe Heiz- und Wartungskosten anfallen. Würde nur die Hälfte des österreichischen Wärmebedarfs für Heizung und Warmwasser solar erzeugt werden, hätten wir schlagartig so viel Energie, wie in über 30 Donaukraftwerken oder im Atomkraftwerk Temelin erzeugt wird, zusätzlich zur Verfügung. Da lohnt es sich doch, etwas nachzudenken und innovative Wege einzuschlagen. Wenn sogar manche Experten immer noch glauben, dass im österreichischen Klima solares Heizen nicht möglich ist, wollen wir mit unserem Vital-Sonnenhaus das Gegenteil beweisen. Ich wünsche Ihnen viel Spaß beim Lesen und verbleibe mit sonnigen Grüßen Solarenergie und Energieverbrauch (monatsweise) kwh Jahr Jan. Feb. März April Mai Juni Juli Aug. Sept. Okt. Nov. Dez. Dipl.-Ing. Martin Leitl Solarertrag (Input Speicher) Energielieferung an Nebengebäude (inkl. Leitungsverluste) ges. Energieverbrauch Neubau Zuheizung (Fernwärme) in den Speicher 02

3 STEP 1 sonnenhaus-planung Auf optimale Planung des Gebäudes und der Energietechnik ist bei einem Sonnenhaus besonderer Wert zu legen. Da in Österreich noch zu wenig Erfahrung mit der Sonnenhaus- Technologie vorliegt, erfolgte die Planung des Vital-Sonnenhauses mit Experten des deutschen Sonnenhaus-Instituts im bayerischen Straubing. Hier wurden schon einige hundert Sonnenhäuser, darunter auch einige mit 100 % solarer Beheizung, geplant und begleitet. Bei Besuchen kann man sich überzeugen, dass die Erwartungen der Bewohner auch nach besonders kalten Wintern voll und ganz erfüllt worden sind. Erschwerend bei der Beurteilung der Energieeffizienz war beim Vital-Sonnenhaus, dass diese in Österreich immer noch am Heizwärmebedarf gemessen wird, der bei Niedrigenergiehäusern allerdings nur noch etwa ein Drittel des Gesamtwärmebedarfs beträgt. Der europäische Standard ist heute bereits der aus dem Gesamtwärmebedarf abgeleitete Primärenergiebedarf, der einen objektiven Maßstab für Energieeffizienz und CO 2 -Emissionen darstellt. Und bei Verwendung dieses Maßstabs ist das Sonnenhaus unschlagbar, was der Bewohner an den extrem niedrigen Heizkosten merkt. Jedes Sonnenhaus zeichnet sich durch sehr geringe CO 2 -Emissionen und niedrigste Heizkosten aus. Georg Dasch 1. Vorsitzender Architekt/Fachplaner Sonnenhäuser- Planung und Gesamtbaukonzept Augsburgerstr. 35, D Straubing, Niederbayern Die Sonne liefert auch in unseren Breiten ausreichend Energie zum Heizen. Wolfgang Hilz 2. Vorsitzender Architekt/Fachplaner Ingenieurbüro Solar- und Heizungstechnik, Energieberatung Ahornweg 13, D Zwiesel, Bayerischer Wald STEP 2 SCHAUMGLASSCHOTTER 50 cm GEOCELL Schaumglasschotter der Fa. ecotechnic unter der Bodenplatte machen das Untergeschoss zum vollwertigen Nutzraum: Hier geht später kaum noch Wärme verloren und die Füße bleiben warm! - hochwärmedämmend - umweltfreundlich durch den Grundstoff recyceltes Glas mit hervorragender Energiebilanz ecotechnic GmbH & Co KG Hoerbach 4 A-4673 Gaspoltshofen Telefon: +43 (0) 7735/ Fax: +43 (0) 7735/ support@ecotechnic.at STEP 3 FERTIGTEIL-hohlWÄNDE Der Keller mit vorgefertigten Hohlwänden aus dem Leitl-CONSOL-Werk in Hörsching ist rasch errichtet und spart Kosten und Mühen. - hohe Wärmespeicherfähigkeit der massiven Betonbauteile - rascher Baufortschritt durch Vorfertigung - rationelle und wirtschaftliche Bauweise Bauhütte Leitl-Werke GmbH Leitl-Straße 1 A-4070 Eferding Telefon: +43 (0) 7272/ Fax: +43 (0) 7272/ office@leitl.at 03

4 STEP 4 KUGELSPEICHER NAU GmbH Umwelt- und Energietechnik Naustrasße 1 D Moosburg-Pfrombach Telefon: +49 (0) 8762/92-0 Fax: +49 (0) 8762/ info@nau-gmbh.de Vor dem Vital-Sonnenhaus werden zwei Wasser-Kugeltanks der Firma NAU mit je Liter Fassungsvermögen in Schaumglasschotter eingeschüttet. Die Tanks dienen der weiteren Erforschung der Möglichkeiten zur Speicherung von Sonnenwärme, wenn im Haus selbst zu wenig Platz für Speicher ist. Dies ist meist bei wärmetechnischen Sanierungen von bestehenden Gebäuden der Fall. Der Wärmeverlust der Kugelspeicher ins Erdreich kann im Gegensatz zu ins Haus integrierten Speichern nicht zur Beheizung genutzt werden. Daher müssen sie besonders gut gedämmt werden bei diesen Kugelspeichern mit werksseitig aufgebrachten 10 cm PU-Schaum und bauseits etwa 50 bis 100 cm Schaumglasschotter-Schüttung. Innen sind die Kugelspeicher mit Wellrohr-Wärmetauschern ausgestattet. Die Kugelspeicher werden in der ersten Testphase mit Wasser gefüllt. Später ist auch eine Füllung mit Latentspeichermaterial vorgesehen, womit dann deutlich mehr Wärme als mit Wasser gespeichert werden kann. PUFFERSPEICHER In das Vital-Sonnenhaus wird ein Liter Wasser fassender, über zwei Geschosse reichender Stahltank eingebaut und mit 24 cm Steinwolle gedämmt. Dieser Tank kann Sonnenwärme für die Beheizung für etwa 2-3 Wochen im Winter speichern. Der Tank wird aber auch bei Sonnenschein im Winter mit Solarwärme über die Kollektoren gespeist. Die Be- und Entladung der Wärme erfolgt über außen liegende Wärmetauscher. Sollte der Tank vollständig entladen sein (Temperatur unter 25 Grad haben) so kann ihm über einen Wärmeverbund mit dem Gasheizkessel im benachbarten Spanntonwerk Wärme zugeführt werden. Umgekehrt gibt der so genannte Puffertank überschüssige Wärme besonders in der Übergangszeit zum Beheizen von Büroräumen im Nachbargebäude ab. - ideale Ergänzung zu NAU-Sonnenkollektoren - individuelle Fertigung von Sonderbzw. Großspeichern - umfangreiches Produktsortiment ermöglicht große Auswahl 04

5 STEP 5 ZIEGEL, DECKEN, STÜRZe Bauhütte Leitl-Werke GmbH Die Außenmauern werden mit 50 cm Vitalton- Solex-Planziegeln mit innovativer Dry-Fix-Klebetechnik errichtet. Das hochwärmedämmende Mauerwerk kombiniert den Kostenvorteil mit raschem Baufortschritt. Darüber hinaus sorgt der Vitalziegel für gesundes, behagliches Raumklima. Die Untergeschoss-Decke ist mit vorgespannten Spanntec- Fertigelementen, die Erdgeschoss-Decke mit der Spannton-Vital-Thermodecke und die Obergeschoss-Decke mit der Beton-Elementdecke ausgeführt. Als Stürze über den Fenstern und Türen finden die neuen Leitl-Vitalton-Sürze Verwendung, die mörtellos im Dry-Fix-System besonders schnell und sauber verlegt werden können. Durch ihre ausgezeichnete Wärmedämmung sind auch im Sturzbereich keine Kältebrücken möglich. Alle Bauteile tragen durch ihre Masse ideal zur Speicherung der Sonnenwärme bei. - hohe Wärmespeicherfähigkeit des 50 cm starken Ziegelmauerwerks - optimale Wärmedämmung - keine Kältebrücke - angenehmes Raumklima - Lebensqualität durch Vitalziegel-Effekt STEP 6 DACHZIEGEL TONDACH Gleinstätten AG i INFOBOX Zu einem Ziegelhaus gehören natürlich Dachziegel. Dachziegel der Firma TONDACH sind auch für die flache Dachneigung des Vital- Sonnenhauses geeignet. Die besonders formschönen Dachziegel aus natürlichem Ton zeichnen sich darüber hinaus durch hohe Widerstandsfähigkeit und Langlebigkeit aus. Graschach 38 A-8443 Gleinstätten Telefon: +43 (0) 3457/ Fax: +43 (0) 3457/ office@tondach.at - für verschiedene Dachneigungen und Dachformen geeignet - hohe Widerstandsfähigkeit und Langlebigkeit - schafft Sicherheit und Mehrwert im Wohnbau Was ist ein Sonnenhaus? Als Sonnenhäuser werden Gebäude bezeichnet, deren Wärmebedarf für Raumheizung und Warmwasser zu mindestens 50 % mit einer thermischen Solaranlage und einem Pufferspeicher gedeckt wird. Der restliche Energiebedarf für Heizung und Warmwasser wird vorzugsweise mit erneuerbaren Energieträgern abgedeckt. 05

6 STEP 7 SONNEN-KOLLEKTOREN NAU GmbH Umwelt- und Energietechnik An der südseitigen Fassade des Vital-Sonnenhauses werden 108 m 2 Sonnenkollektoren, Typ Futureline, der Leitl-Tochterfirma NAU angebracht. Durch den steilen Winkel der Kollektoren ergibt sich besonders im Winter bei flacher Sonneneinstrahlung die höchste Effektivität dieser Kollektoren. Das heißt, man kann dann auch bei geringer Kraft der Sonne noch ausreichend Wärme gewinnen, die im Puffertank gespeichert wird. Diese Design-Kollektoren können über LED- Lampen beleuchtet werden, sodass das Vital-Sonnenhaus auch in der Nacht auf sich aufmerksam macht. Übrigens: Der für die Beleuchtung erforderliche Strom kommt aus einer kleinen Photovoltaikanlage, die auf einem Trafogebäude neben dem Vital-Sonnenhaus mit einer Kollektorfläche von 2 m² montiert ist. - beste Wirkungsgrade für hohe Energieeffizienz - lange Lebensdauer durch hochwertige Qualitätsfertigung - vielseitige Montagemöglichkeiten auf Dach, Fassade, Garage u.v.m. STEP 8 HEIZUNG, KÜHLUNG Harreither GmbH Oberland 71 A-3334 Gaflenz Telefon: +43 (0) 7353/666-0 Fax: +43 (0) 7353/ office@harreither.com Innovative Heiz- und Kühltechnologie der Fa. Harreither, nämlich EUROVAL-System Fußbodenheizung, HITHERM-Klimawand und MODUL-Klimadecke, ermöglicht eine angenehme Beheizung und im Bedarfsfall bei großen Veranstaltungen auch Kühlung der Räume. Eine Niedertemperaturheizung ist Voraussetzung für jedes Sonnenhaus und ermöglicht die optimale Nutzung der gespeicherten Sonnenwärme. Die Kühlenergie kommt aus dem Wasser eines eigenen Brunnens. Obwohl ein Sonnenhaus eigentlich keine Lüftungsanlage benötigt, ist diese für ein Veranstaltungsgebäude sinnvoll im Vital- Sonnenhaus realisiert durch ein Kompaktlüftungsgerät mit Wärmerückgewinnung. - alle Produkte bieten beste und absolut angenehme Strahlungswärme durch groß dimensionierte Temperaturflächen - durch die Großflächigkeit können auch noch niedrigere Speichertemperaturen für die Heizung genutzt werden - Fußböden, Wände und Decken werden zu sanft wärmenden oder kühlenden Wohlfühlflächen, die für eine sensationelle Raumatmosphäre sorgen 06

7 STEP 9 ESTRICH Mixit Dämmstoffe GmbH i INFOBOX Für Niveauausgleich, Wärme- und Trittschalldämmung auf der Rohdecke sorgt Thermotec der Fa. Mixit. Alle Rohrleitungen auf der Rohdecke sind damit lückenlos wärmedämmend eingebettet. Diese Isolierung ist die Grundlage für den sehr schnell aushärtenden und besonders belastungsfähigen NANO-ESTRICH, der auch die Fußbodenheizungsrohre umschließt, schon nach 24 Stunden Galgenau 19 A-4212 Neumarkt i.m. Telefon: +43 (0) 79 42/ Fax: +43 (0) 79 42/ support@ecotechnic.at STEP 10 SONNENSCHUTZ belastbar ist und mit nur 5 Tagen Austrocknungszeit für raschen Fortschritt bei der Verlegung der Bodenfließen sorgt. - innovative Fußbodendämmung mit hoher Wärmedämmung - Höhen- und Niveauausgleich inkl. Tritt schalldämmung Welche Vorteile hat ein Sonnenhaus? Besonderes Augenmerk wird beim Sonnenhauskonzept auf die Verwendung erneuerbarer Energien für das Heizen und die Erwärmung von Brauchwasser gelegt. Da die Sonne keine Rechnung schickt, verursacht ein Sonnenhaus sehr geringe Heizkosten und spart viel Primärenergie wie Heizöl oder Gas. Darüber hinaus trägt ein Sonnenhaus zum Umweltschutz bei, da es extrem geringe CO 2 - Emissionen verursacht. Durch die massive Ziegelbauweise ergibt sich auf natürliche Weise ein angenehmes und behagliches Raumklima: warm im Winter und kühl im Sommer ganz ohne energieintensive künstliche Klimatisierung. Ein Kamin mit offenem Feuer oder ein Kachelofen trägt zusätzlich zum Wohlbefinden bei. Tritscheler Rollladen Sonnenschutz GmbH Gewerbestraße 25 A-4774 St. Marienkirchen bei Schärding Telefon: +43 (0) 7711/ Fax: +43 (0)7711/ tritscheler@tritscheler.at Vitalton-Stürze eignen sich besonders gut für Rollläden und für die verwendeten Raffstores der Fa. Tritscheler. Besonders im Sommer ist optimaler Sonnenschutz wichtig, um das angenehme kühle Raumklima im Vital-Sonnenhaus ohne künstliche Klimatisierung aufrechtzuerhalten. - Raffstores bieten eine perfekte Tageslichtregulierung und die Sichtverbindung nach außen bleibt, wenn gewünscht, aufrecht - hervorragende Eignung zur Fassadengestaltung in den verschiedensten Formen und Farben - alle Lamellen sind aus speziallegiertem Aluminium, formschön, geräuscharm, stoß- und kratzfest sowie durch die enorme Stabilität auch für große Breiten einsetzbar Gibt es schon genügend Erfahrungen mit Sonnenhäusern? Mit mehreren hundert realisierten Projekten sind Sonnenhäuser inzwischen in Deutschland und in der Schweiz zum festen Begriff geworden. Ausgehend vom bayerischen Sonnenhaus-Institut verbreitet sich die Idee inzwischen in ganz Europa. Die Sonneneinstrahlung unterscheidet sich je nach Region und Lage des Hauses, aber selbst im Norden Deutschlands gibt es bereits viele gut funktionierende Sonnenhäuser. Vor Errichtung eines Sonnenhauses werden Energiebedarf und mögliche Nutzung von Sonnenenergie für jedes Sonnenhaus mit Computersimulationen für die jeweilige Region errechnet. 07

8 FAKTEN IM ÜBERBLICK Vital-Sonnenhaus Leitl: Solar beheiztes Veranstaltungs- und Ausstellungsgebäude Kennwerte und technische Daten: Brutto-Grundfläche: 660 m 2, Baubeginn: Juni 2009, Baufertigstellung und Eröffnung: Oktober 2010 Umwelt- und Energiebilanz: Der Heizwärmebedarf von 22 kwh/m 2 a wird zu mehr als 100 % durch Solarenergie gedeckt. Durch einen Wärmeverbund kann Überschussenergie auch an ein Nachbargebäude abgegeben bzw. von dort Energie bezogen werden. Daraus ergibt sich eine positive Umwelt- und Energiebilanz: Der Wärmebedarf für den Betrieb von Heizung und Lüftung werden im Wärmeverbund vollständig abgedeckt, die CO 2 -Emissionen drastisch reduziert. Bau- und Energietechnik: Leitl Außenwände mit 50 cm Ziegel: Vital Solex Plan N+F; mit DRY-FIX-System vermauert, verputzt: U=0,15 W/m 2 K Leitl-Fertigteil-Keller: CONSOL-Hohlwände Leitl-Decken: Spannton-Ziegeldecke, Spanntec-Rippenplattendecke, Elementplattendecke Fenster: Wick Alu-Kunststoff-Fenster Color Clip 91, U=1,1 W/m 2 K ecotechnic Bodenplattendämmung: GEOCELL-Schaumglasschotter Mixit Deckendämmung: Thermotec und Nanoestrich TONDACH Gleinstätten: Großformat-Pressfalz-Dachziegel Figaro Heizung: NAU Kollektoren und Speicher: 108 m 2 Sonnenkollektoren Futureline, 27 m 3 Stahl-Zylinder-Wasserspeicher im Haus, 2 x 12 m 3 GFK Kugel-Wasserspeicher im Erdreich Harreither Fußbodenheizung: EUROVAL, MODUL-Klimadecke, HITHERM-Wandheizung Tritscheler Sonnenschutz: Raffstores Kompaktlüftungsgerät mit Wärmerückgewinnung: TopvexTR04 HW, Wirkungsgrad WT %, Luftleistung: m 3 /h Planung / Beratung: Architektur: DI (FH) Georg Dasch, Sonnenhaus-Institut e.v., Straubing Energie-Technik / Simulation: DI Wolfgang Hilz, Sonnenhaus-Institut e.v., Straubing Bautechnik: Bautechnisches Institut, Puchenau UNSERE PARTNER ecotechnic Harreither Leitl Mixit NAU TONDACH Tritscheler VITAL-SONNENHAUS 4070 Eferding, Leitl-StraSSe 1 seminieren kommunizieren dinieren Informationen unter: Tel.: +43 (0) 7272/ office@vital-sonnenhaus.at In Kooperation mit: Das Energiekonzept der Zukunft