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Ein komplexes System zur passiven Sonnenenergienutzung sind Wintergärten bzw. Glasvorbauten. Diese Bauten demonstrieren eine praktizierte Erlebnisarchitektur. Zusätzlich bieten diese Systeme die Möglichkeit, die Sonnenenergie zur Verminderung des Heizwärmeverbrauchs von Gebäuden zu nutzen. Durch geeignete Auswahl von Materialien der Gebäudehülle und Optimierung der Baukörpergestaltung sind in idealer Weise Form und Funktion vereint. Die Baukörper sollten so gestaltet sein, dass an den Flächen mit hohem Sonneneinstrahlungsangebot verstärkt Sonnenenergie eingefangen, d.h. Glas angeordnet wird. An den der Sonne abgewandten Flächen müssen die Wärmeverluste durch verbesserte Wärmedämmung minimiert werden. Hieraus ergibt sich eine kompakte Bauweise mit hohem Wärmedämmniveau. Die Motivation für den Bau von Wintergärten beruht auf: • der Verwirklichung eines attraktiven architektonischen Gestaltungselements, • der Möglichkeit zur Schaffung eines Nutzraums, dessen Wert und Qualität individuell sehr unterschiedlich sein werden, • der Steigerung des Wohnwerts und • der Möglichkeit der Energieeinsparung. Somit erfüllen Wintergärten zahlreiche Funktionen, die zum Teil mit gestiegenem Umweltbewusstsein verknüpft sind. Thermische Wirkungsweise von Wintergärten Die Wirkung von Wintergärten beruht auf den großen Glasflächen, wodurch entsprechend mehr Sonnenenergie eingefangen wird. Die Glashülle schafft eine Zone zwischen Raum- und Außenklima - die Pufferzone. Die Energieeinsparung durch die Pufferzone rührt von der geringeren Temperaturdifferenz zwischen Raum und Pufferzone gegenüber Raum- und Außenluft her. Demnach ist ein verglaster Wintergarten immer eine vorgelagerte Pufferzone, unabhängig, ob die Sonne scheint oder nicht, ob Tag oder Nacht. Die Wirkung ist auch ohne Sonneneinstrahlung gegeben. Durch die Pufferzone werden die Transmissions- und die Lüftungswärmeverluste verringert, sofern der Luftaustausch über die Pufferzone erfolgt. Gebäudeorientierung In erster Linie hängt die Heizenergieeinsparung durch Wintergärten von der Einbindung des Wintergartens in das Gebäudevolumen, von der Belüftung der dahinter befindlichen Räume und in ganz besonderer Weise von der Glasart ab. Die Gebäudeorientierung spielt somit nur eine untergeordnete Rolle. Wärmespeicherfähigkeit Eine hohe Wärmespeicherfähigkeit im Wintergarten ist generell positiv zu sehen.Die einfallende kurzwellige Sonnenstrahlung wird vom Fußboden und den Wänden absorbiert und in Wärme umgesetzt. Dieser Wärmegewinn kann primär im Wintergarten selbst genutzt, aber auch als erwärmte Luft in anliegende Räume geleitet werden. Als Fußböden empfehlen sich aus Gründen der Wärmespeicherfähigkeit dunkle Plattenbeläge. Bepflanzung von Wintergärten Durch geeignete Auswahl der Bepflanzung kann eine ganzjährige »grüne« Umgebung geschaffen werden - Wohnsommer. Um die Pflanzen vor tiefen Temperaturen zu schützen, genügt es im allgemeinen, deren Wurzeln, d.h. das Erdreich, an extrem kalten Tagen mit Wärme zu versorgen. Überhitzungsprobleme im Sommer Die im Winter gewünschte Gewinnung von Sonnenenergie führt im Sommer bei großer Einstrahlungsintensität und hohen Außenlufttemperaturen häufig zu unbehaglich hohen Temperaturen im Wintergarten. Um ihn auch während dieser Jahreszeit nutzen zu können, ist es daher erforderlich: • durch Sonnenschutzvorrichtungen und ggf. Laubbaumbepflanzung die eindringende Strahlungsenergie zu reduzieren und/oder • durch geeignete Verglasung mit niedrigem g-Wert, wie z. B. ipasol, die Aufheizung zu vermindern sowie • durch wirksame Lüftungsvorrichtungen Wärme abzuführen. Darüber hinaus können durch wärmespeicherfähige Massen eine Dämpfung der Temperaturschwankungen während des Tages und somit eine Absenkung der Maximalwerte erzielt werden. Sonnenschutzmaßnahmen Wegen der zum Teil geringen Dachflächenneigung kommen häufig Sonnensegel und Markisen zum Einsatz, die über Temperatur- und Strahlungssensoren automatisch gesteuert werden können. Ihre Wirksamkeit kann mit Hilfe des Abminderungstaktors FG beschrieben werden, der möglichst klein sein sollte. Als Sonnenschutz können speziell vor Wintergärten auch Laubbäume gepflanzt werden. Diese spenden im Sommer Schatten und Kühlung, nach dem Laubabfall im Herbst lassen sie dagegen die gewünschten Sonnenstrahlen hindurch. Wärmeabfuhr durch Lüftung Für die Wärmeabführung durch Lüftung sind ausreichende Zuund Abluftöffnungen notwendig. Deren Flächen sollten groß genug sein, um möglichst zugfrei große Luftwechselraten (bis zu 50-fachen Luftwechsel/Std.) zu erreichen. Die Lüftungsöffnungen sollen so angeordnet werden, dass eine Querbelüftung besteht. |