Sonnenenergienutzung, passive

Funktionsweise über Gebäudehülle und Raumkonzept

Bei der passiven Nutzung gelangt Sonnenstrahlung durch transparente Bauteile in das Gebäude und wird dort in Wärme umgewandelt. Innenliegende Bauteile mit Speichermasse können diese Wärme zeitlich verzögert aufnehmen und wieder abgeben. Entscheidend ist das Zusammenspiel von Orientierung, Verglasung, Verschattung und thermischem Verhalten der angrenzenden Bauteile. Die Wirkung ist deshalb nicht auf ein einzelnes Produkt beschränkt, sondern Teil der baulichen und bauphysikalischen Planung.

Anwendung in Neubau, Umbau und energetischer Sanierung

Im Neubau kann passive Sonnenenergienutzung früh über Gebäudestellung, Fensteranteile und Grundriss organisiert werden. Bei Umbauten und Sanierungen stehen meist die Optimierung bestehender Fensterflächen, der Austausch von Verglasungen sowie Verbesserungen beim sommerlichen Wärmeschutz im Vordergrund. Auch die Nutzung von Speichermasse und die Reduktion unerwünschter Wärmeverluste beeinflussen den Effekt. Je nach Gebäudeart und Nutzung unterscheiden sich die Anforderungen an solare Gewinne im Winter und an die Begrenzung von Überhitzung im Sommer.

Bauliche Mittel für solare Gewinne und Hitzeschutz

Typische Mittel sind die Ausrichtung von Aufenthaltsräumen zur besonnten Seite, passend dimensionierte Fensterflächen und Verglasungen mit geeigneten Eigenschaften für Licht- und Wärmeeintrag. Ergänzend wirken massive Innenbauteile oder andere speicherfähige Konstruktionen, welche Temperaturschwankungen dämpfen können. Ebenso wichtig sind feste oder bewegliche Verschattungselemente, damit hohe Einstrahlung in warmen Perioden begrenzt wird. Passive Sonnenenergienutzung umfasst daher immer sowohl den nutzbaren Wärmeeintrag als auch den baulichen Schutz vor Überhitzung.

Einordnung gegenüber Solarthermie und aktiven Wärmesystemen

Innerhalb der Hierarchie bei Solarthermie behandelt diese Leistung die Nutzung von Sonnenenergie ohne technische Umwandlung über Kollektoren. Solarthermische Anlagen erzeugen nutzbare Wärme in einem aktiven System und speisen diese in Warmwasser- oder Heizkreise ein. Passive Sonnenenergienutzung dagegen entsteht direkt aus der architektonischen und konstruktiven Gestaltung des Gebäudes. Sie grenzt sich damit auch von Heizanlagen, Wärmeerzeugung und Wärmeverteilung ab, weil kein separates Wärmesystem im Vordergrund steht.