A7 Passives Solardesign

Thema

Passive Solarenergienutzung macht sich den Sonnenstand zunutze, um Gebäude im Winter zu heizen und im Sommer abzuschirmen – und zwar ausschließlich durch die Gebäudegeometrie, nicht durch technische Anlagen. Der Sonnenstand variiert im Laufe des Tages und des Jahres je nach Breitengrad. Genau dieser saisonale Unterschied – hochstehende Sonne im Sommer, tiefstehende im Winter – ermöglicht die Gestaltung von Dachüberständen oder Vordächern über Fenstern. Deren Länge wird so berechnet, dass die hochstehende Sommersonne abgehalten wird, während die tiefstehende Wintersonne hindurchscheinen kann. So entsteht Schatten, wenn Hitze unerwünscht ist, und solare Wärmegewinnung, wenn sie erwünscht ist.

Die Strahlungsmenge, die auf eine Fassade trifft, setzt sich aus drei Komponenten zusammen, die von der Ausrichtung und dem Winkel der Oberfläche abhängen: direktes Sonnenlicht, diffuse Strahlung, die vom Himmel gestreut wird, und Strahlung, die von der Umgebung reflektiert wird.

Das Verhältnis von Glasfläche zu Gesamtfläche einer Fassade ist an sich eine Entscheidung der passiven Solarenergienutzung und nicht nur eine ästhetische: Mehr Glas fängt mehr Licht und gleichzeitig mehr Sonnenwärme ein, und zwar in beide Richtungen. Dies entspricht dem solaren Wärmegewinn, der im Fenstermodul beschrieben wurde. Daher muss dieses Verhältnis an das Klima und die Ausrichtung der jeweiligen Fassade angepasst werden.

Dieses Modul, dessen Öffnungswinkel sich mit den Jahreszeiten ändert, zeigt daher, dass passives Solardesign nicht die Sonneneinstrahlung absolut maximieren oder minimieren will, sondern vielmehr die Tatsache nutzt, dass der Sonnenstand saisonal variiert. So wird Sonnenlicht bei Bedarf eingelassen und bei Bedarf abgeschirmt.

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