Solare Klimatisierung

Solar-Luft-System zur Erwärmung von Gebäuden mit extrem großer Speichermasse

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Solare Klimatisierung | Grafik: ai:L - HTWK Leipzig

Steigende Energiekosten gefährden zunehmend die Bewirtschaftung und damit auch den Erhalt von historisch wertvollen Gebäuden. Im Rahmen eines durch die Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU) geförderten Projektes wurde daher die Möglichkeit untersucht, einen als Weingaststätte vorgesehenen Tiefkeller aus dem 16. Jahrhundert solar zu erwärmen. Die denkmalverträgliche Integration von Solarkomponenten, die bauphysikalischen Auswirkungen auf feuchtebelastete Räume und das Aufheizverhalten von Räumen mit sehr großer Speichermasse bildeten die Schwerpunkte und Zielstellung des Projektes. Das Energiekonzept fußt auf einer Anlage aus 25 m² Solar-Luftkollektoren mit integrierten Photovoltaikmodulen. Diese stellt die erforderliche Heizenergie regenerativ bereit und führt sie über eine erdverlegte Luftleitung dem 60 m² großen Tiefkeller zu. Um die Eingriffe in die historische Bausubstanz möglichst gering zu halten, erfolgt eine unmittelbare Erwärmung der Raumluft. Da im Sommer keine Kellernutzung beabsichtigt ist, kann die Leistungsfähigkeit des Solar-Luftsystems ohne Begrenzung der maximal zulässigen Zulufttemperatur voll ausgeschöpft werden. Die extrem große thermische Speichermasse des Tiefkellers soll als saisonaler Wärmespeicher genutzt werden. Kollektorintegrierte Photovoltaikmodule liefern die Energie für zwei Ventilatoren und die Anlagenregelung. Die konzeptionelle Gestaltung und Anordnung der fünf Solar-Luftkollektoren erfolgt in unmittelbarer Nähe des Tiefkellers im Außenbereich des Schlosses. Dazu wurde der an der südlichen Eingangsseite befindliche Kräutergarten in einen Energiegarten umgewandelt.

Als Fazit lässt sich festhalten, dass eine deutliche Komfortsteigerung durch temporär höhere Innenraum-temperaturen und die Verringerung der relativen Raumluftfeuchten zu verzeichnen ist. Ob ein nennenswerter saisonaler Speichereffekt erreichbar ist, kann jedoch erst nach abschließender Auswertung beurteilt werden, da die Aufheizphase des Baukörpers ein mehrjähriger Prozess ist. Der konzeptionell-gestalterische Ansatz der Integration von Solarkomponenten mit Abstand zum denkmalgeschützten Gebäude wurde von den beteiligten Institutionen sehr positiv aufgenommen.