Innovative Nutzung Thermischer Solarenergie zur Aktiven Wärmedämmung von Gebäuden
Zukunftsweisende Wege zur Nutzung thermischer Solarenergie
MIRASOLARIS mit Sitz in Coiromonte/Piemont stellt als Ergebnis seiner Forschungsarbeiten im Bereich des „Solaren Bauens“ einen neuen Typ Sonnenhaus für Mitteleuropa vor. Mit einem jährlichen Heizenergieverbrauch von nur 30 kWh/m2 erreicht dieses energieeffiziente Niedrig-energiehaus den Klimahausstandard „B“.
Mit seinen uneingeschränkten Möglichkeiten zur Nutzung von thermischer Solarenergie ist dieses Gebäude einzigartig und jetzt schon für die Zeit des prognostizierten Runout der globalen Öl- und Gasquellen gerüstet.
Die solare Gebäudedämmung reduziert die jährlichen Heizenergiekosten und CO2-Emissionen in hohem Maße und stellt mit seiner ökoeffizienten Energienutzung einen wirkungsvollen praktischen Beitrag zum Klimaschutz dar.
Der Solarkollektor liefert jährlich pro m2 die Energiemenge von 75 Liter Öl.
Während der Sommermonate wird die gesamte Überschußenergie der Kollektoren unter dem Gebäude im saisonalen MiraSolaris-Erdspeicher für den Winter gespeichert.
Ab der Übergangszeit wird zusätzlich täglich alle für Heizzwecke ungenutzte Solarenergie durch die „Aktive Wärmedämmung“ (AWD) zur Dämmung der Außenwände genutzt und im Betonkern des Holzspansteines sowie in den Massivbeton-Geschossdecken gespeichert.
Verschiedene Sensoren überwachen die Temperatur der Außenwände und eine Mikroprozessor-Steuerung erhält dort ein konstantes Temperaturniveau von 20° Celsius, das permanent von den Solarkollektoren oder aber bei Nacht und Schlechtwetterlage aus dem Erdspeicher nachgeladen wird.
Die Erwärmung des Außenwandbetonkerns und der Fundamentplatte verhindert den Verlust teuer produzierter Raumwärme nach außen. Die gleichmäßige Temperierung des gesamten Baukörpers mit kostenloser Solarenergie schafft dabei ein spürbar natürliches und behagliches Raumklima und reduziert gleichzeitig die Kosten der Raumbeheizung um mehr als 50%.
In auffallend kurzer Bauzeit hat die Gemeinschaft Mirapuri in Coiromonte eine alte Scheune in ein modernes Wohngebäude umgebaut, das bereits die Normen der neuen Wärmeschutzverordnung 2008/2010 erfüllt und mit seiner neuartigen Gebäudetechnik auch schon für die Zeit nach dem Versiegen der globalen Öl- und Gasquellen gerüstet ist.
Das gemeinschaftseigene Forschungsunternehmen MiraSolaris hat für dieses Gebäude eine kostengünstige neue Technik zur Nutzung der thermischen Energie der Sonne entwickelt, mit dem die winterliche Gebäudeklimatisierung weitgehend mit Solarenergie abgedeckt und eine enorme Reduzierung von CO2-Emissionen erreicht wird.
Das gesamte „Sonnenhaus“ wurde in Massivbauweise mit einem ökologischen Systembaustein aus mineralisierten Holzspänen errichtet, in die eine neuartige solare Wärmedämmung integriert wurde. Durch zusätzliche Dämmassnahmen im Bereich des Daches sowie dreifachverglaste Fenster und Türen wurde der Klimahausstandard „B“ erreicht, d.h. ein um 70% reduzierter Jahresheizenergieverbrauch von nur noch ca. 30 kWh/m2/a. Ein unter dem Haus installierter Erdspeicher speichert darüber hinaus die gesamte solare Überschussenergie der Sommermonate für „sonnenkritische“ Zeiten im Winter.
Äußerlich lassen nur die auf dem Süddach montierten Vakuumröhrenkollektoren diese einzigartige Technik erahnen, die Wohn- und Geschäftsgebäude rund um das Jahr mit kostenloser Sonnenenergie zur Wärmedämmung, Heizung und Brauchwassererwärmung versorgen kann. Ein kleiner Pelletofen sorgt auch bei Schlechtwetterlage für ausreichend Wärme.
Das von MiraSolaris entwickelte Solarsystem besticht durch seine Einfachheit und die dadurch bedingten geringen zusätzlichen Baukosten.
Der Winter 2007/08 wird nun zeigen, ob diese Technik den hoch gesteckten Erwartungen gerecht wird. Mit seinem Konzept „Solares Bauen“ und seinem Pilotprojekt in Coiromonte hat MiraSolaris in jedem Falle aber bereits Maßstäbe für die Zukunft des „Solaren Bauens“ gesetzt.
Das Sonnenhaus „Mirasogno“ und seine Technik steht für Besucher jederzeit zur Besichtigung offen. Für interessierte Bauherren, Architekten oder Handwerker veranstaltet MiraSolaris im monatlichen Turnus zudem Seminare zum Thema „Solares Bauen“, in denen über diese zukunftsweisende Architektur und Haustechnik in Theorie und Praxis referiert wird.
Das erste Pilotprojekt von MiraSolaris zur Vorstellung und praktischen Erforschung der MiraSolaris AWD-Technologie zur Gebäudehüllflächenerwärmung sowie Kurz-und Langzeitspeicherung von thermischer Solarenergie wurde am 21.6.2007 fertiggestellt und mit 3 Stk. Diffuslichtkollektoren DRC 10 von AMK-solac in Betrieb genommen.
Während der Sommermonate wurde die gesamte Energie der Kollektoren in den Erdspeicher eingebracht und hat diesen bis zum Beginn der Heizperiode auf ca. 33° Celsius erwärmt.
Am 15.10.07 wurde bei Aussentemperaturen von unter +10° Celsius auf Winterbetrieb umgestellt, d.h. die Erdspeicherbeladung beendet und die Tagesspeicher (Innenwände, Aussenwände sowie Brauchwasserboiler) solar beladen. Der Erdspeicher dämmt nun während der gesammten Heizperiode das Gebäude gegen das Erdreich und erreicht über die Gebäudegründungsplatte zumindest bis zur Mitte der Heizperiode einen gewissen zusätzlichen Energieeintrag in das Gebäude.
Bis zum Jahreswechsel 2007/2008 hat sich herausgestellt, dass mit den installierten Kollektoren bis zu einer Aussentemperatur von +5° das Gebäude in durchschnittlich sonnigen Perioden zur Gebäudeklimatisierung auf einem Temperaturniveau von 19° Celsius keine weitere Heizenergie benötigt. Dies ist wesentlich auf die hohen Diffuslichtkollektorerträge des DRC 10 und den systembedingt hohen Kollektorwirkungsgrad von über 70% zurückzuführen.
Um auch den Aussentemperaturbereich bis -5°Celsius weitgehend heizungsfrei abdecken zu können sowie eine Brauchwassererwärmung mit 70% Deckungsgrad sicherzustellen wurde die Kollektorfläche verdoppelt, so dass seit 1.1.08 nun 12 m² AMK-Vacuumkollektoren Energie für die Gebäudeklimatisierung bereitstellen.
Mit einem Kollektor-/Wohnflächenverhältnis von ca. 1:8 wurde in der Folge erreicht, dass die Temperatur des Aussenwandbetonkerns nahezu durchgängig ca. 2° Celsius über der Raumtem-peratur gehalten werden konnte, um dadurch, wie beabsichtigt, die Wohnraumtemperatur auch an kalten Tagen auf mindestens 17° Celsius zu halten.
Erfahrungsgemäss wird ja bei einer Gebäudeklimatisierung mit hohem Strahlungswärmeanteil, wie im Sonnenhaus durch die temperierten Böden, Wände und Decken im ausgeführt, eine Raumtemperatur von 18,5° Celsius bereits als sehr behaglich empfunden.
Bis zum 1. März 2008 wurden dann zur Erreichung dieser um 1,5°Celsius erhöhten Raum-temperatur zusätzlich 120 kg = 600 kWh Pellets im Wert von ca. EUR 30.- verbraucht sowie an 20 Tagen das Brauchwasser elektrisch nachgeheizt. Diese Nachbeheizung durch Pellets war aber lediglich in der Zeit von 15.12.07 – 15.2.08 erforderlich, die „Heizperiode“ hat sich also von sechs auf zwei Monate reduziert.
Die prospektierte 50% -ige Heizenergieeinsparung konnte also im konkreten Falle eines relativ milden Winters weit übererfüllt werden und das, obwohl der der Erspeichers erst ab Juli mit nur drei Kollektoren beladen wurde.
Am 3.3.2008 wurde das Gebäude nun bereits wieder auf Sommerbetrieb umgestellt, das heisst der Ladezyklus des Erdspeichers wird sich im laufenden Jahr sicher mehr als verdoppeln und so kann dann seine positiver Beitrag für den Systemwirkungsgrad weiter erforscht werden.
