Nicht Energiesparen, Energiegewinnen : Pluspunkte durch Photovoltaik

Ein Gebäude, das mehr Energie bereitstellt als es benötigt: Daran forschen zum Beispiel Studenten aus Darmstadt und Berlin – mit internationalem Erfolg.

Ulrike Heitmüller
Foto: picture-alliance / Sven Simon

Energiesparen war gestern. Nun heißt es: Energie erzeugen – und zwar mit einem Plusenergiehaus. Der Begriff ist nicht festgeschrieben, und von außen erkennt man solch ein Gebäude unter Umständen auch gar nicht. Kurz gesagt erwirtschaftet ein Plusenergiehaus mit einer Photovoltaikanlage überschüssigen Strom und verzeichnet, etwa dank guter Dämmung, geringe Nebenkosten. So erreicht es unterm Strich eine positive Energiebilanz.

Noch gibt es solche Häuser nicht in Serie, aber es wird fleißig geforscht. Deutsche Wissenschaftler sind dabei auch international erfolgreich, etwa beim Wettbewerb „Solar Decathlon“ für studentische Forscherteams, den das US-Energieministerium seit 2002 jedes Jahr ausschreibt und der seit kurzem auch in der Alten Welt als „Solar Decathlon Europe“ stattfindet. Bei diesen Wettbewerben geht es um Häuser, die mit Solarenergie funktionieren. Studenten müssen sie entwerfen, bauen und betreiben. Und sie sollen energieeffizient, kosteneffektiv und natürlich schick sein. Deutsche Teams haben mit ihren Plusenergiehäusern mehrmals erste Plätze belegt, zum Beispiel mit dem „surPLUShome“ der Technischen Universität Darmstadt und dem „Living EQUIA“ aus Berlin.

Das „surPLUShome“ entstand mit Forschungsmitteln des Bundesministeriums für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung (BMVBS). Unter der Leitung ihres Professors Manfred Hegger haben Studenten der TU den „Solar Decathlon“ gleich zweimal gewonnen, 2007 und 2009. Beim ersten Mal nahmen sie mit einem einstöckigen Haus teil, dann mit einem zweistöckigen.

Das erste Modell tourt nun als Plusenergie-Prototyp per Wanderausstellung durch deutsche Großstädte. Das Haus ist für zwei Personen ausgelegt, die Wohnfläche beträgt 80 Quadratmeter. Laut Johanna Henrich, Diplom-Ingenieurin an der Technischen Universität, werden in Darmstadt über die Photovoltaikanlage auf Dach und Fassade hochgerechnet pro Jahr 13 690 Kilowattstunden Strom eingespeist – und nur etwa 4100 Kilowattstunden verbraucht.

Das 2009er-Haus sieht von außen wie ein schwarzer glänzender Glasquader aus. Die Fassade besteht aus einem selbst entwickelten System photovoltaischer Schindeln aus dunklen Glasmodulen. Es gibt keine Akkus, erklärt Henrich. Wichtig, weil deren Herstellung und Entsorgung wiederum die Umwelt belasten. „Das Haus ist an das öffentliche Netz angeschlossen, das heißt, die produzierte Energie wird eingespeist – wodurch theoretisch auch die Einspeisevergütung greifen würde.“

Wer mit einem Plusenergiehaus nicht nur Energie, sondern auch Geld sparen will, muss sich allerdings noch etwas gedulden. Die Kosten des TU-Projekts jedenfalls „waren enorm“, so Johanna Henrich, wobei vor allem der Transport zu Buche geschlagen habe. Aber auch sonst wird es ziemlich teuer: „Käme es zu einer Serienproduktion, wovon nicht auszugehen ist, lägen die reinen Materialkosten bei rund 350 000 bis 400 000 Euro.“

Auch aus Berlin kommen „Solar-Decathlon“-Sieger: Studenten der Hochschule für Technik und Wirtschaft (HTW), der Beuth Hochschule für Technik und der Universität der Künste (UdK) haben das Haus „Living EQUIA“ geplant und gebaut. Funktionalität, Effizienz, Solidität und Ökonomie wurden als herausragend bewertet. Und sie erreichten im vergangenen Jahr in Madrid den ersten Platz für ihre im Wohnhaus eingebaute Solartechnik in der „Königsdisziplin ,Solar System‘ “, so Arlett Ruhtz vom Berliner Studententeam.

Das Haus hat 74 Quadratmeter Wohnfläche, die Energiebilanz ist positiv. Auf Dauer wäre es zwar nicht autark, „es sei denn, die Bewohner würden sehr sparsam leben“, erklärt Ruhtz. Aber über ein Jahr gesehen erzeuge das Gebäude mehr Energie als es verbrauche. Dies sei nicht nur der Photovoltaikanlage auf dem Dach sowie den Verschattungen in den Fenstern zu verdanken, sondern auch der gut gedämmten Decke, den Wänden und den Böden.

Eine große Schwierigkeit beim Wettbewerb war der Transport: Das Haus musste modular gebaut werden, was Machbarkeit und Materialien sehr einschränkte, erklärt Arlett Ruhtz. Die Berliner entschieden sich für eine Holzfaserdämmung; zu 80 Prozent besteht das Gebäude nun aus Holz. Außerdem integriert: Lehmplatten, Lehmputz und Lehmfarben, sowie „Phase Change Material“ (PCM). „Das sind Kügelchen, die in die Lehmplatten eingearbeitet sind“, so Ruhtz. „Sie arbeiten passiv, bei Wärme verflüssigen sie sich, bei Kälte verfestigen sie sich wieder und geben dabei Wärme ab.“

Die Fassade besteht aus abgeflammtem Lärchenholz. „Das ist eine eigenständige Versiegelung: Das Holz muss nie wieder bearbeitet werden“, sagt die Berlinerin. Damit machten sich die Studenten eine „ganz alte Technik zum Schutz vor Schimmelbildung und Schädlingen“ zunutze. Allerdings: „Man sollte vielleicht nicht mit einem weißen Kleid daran vorbeilaufen.“ Ulrike Heitmüller

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