Von Rainer Praetorius

Spitzentechnik zum Anfassen möchten Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme (ISE) künftig in einzigartiger Weise bieten: Ab Frühjahr nächsten Jahres soll in der Nähe des Instituts ein Wohnhaus entstehen, das seinen kompletten Energiebedarf lediglich aus den Sonnenstrahlen bezieht, die auf die Gebäudehülle treffen. Zwar wurde der Beweis, daß dies grundsätzlich möglich ist, schon erbracht – aber die wenigen wirklich energieautarken Häuser im In- und Ausland lassen sich an einer Hand abzählen. Das Besondere des Freiburger Sonnenhauses steckt in der Kombination neuartiger Einzelkomponenten.

Einer dieser Bausteine ist die sogenannte Transparente Wärmedämmung (TWD). Um die Wärmeverluste eines Gebäudes zu verringern, wird die Außenhaut üblicherweise mit lichtundurchlässigen Stoffen gedämmt. Dagegen besitzt die TWD eine transparente Dämmschicht, die Sonnenstrahlung eindringen läßt und dann wie in einer Wärmefalle zurückhält. Beim ISE-Musterhaus heizt die eingefangene Sonnenwärme hinter der Isolierschicht liegende Betonwände auf. Diese speichern die Energie und geben sie zeitversetzt an die Wohnräume ab. Die Freiburger Solarexperten entschieden sich für Beton, weil dieser Baustoff sehr gute Speichereigenschaften besitzt. 100 000 Mark wird die TWD kosten, die achtzig Prozent der benötigten Heizenergie abdecken soll.

Eine transparente Wärmedämmung besitzen auch die neuentwickelten "Integrierten Speicherkollektoren". Sie sollen in dem geplanten Haus die Warmwasserversorgung übernehmen. Herkömmliche Sonnenkollektoren werden nur von einer Glasscheibe abgedeckt. Ihr dahinter liegendes wasserdurchströmtes Röhrensystem enthält normalerweise Frostschutzmittel. Dieses entfällt bei den Integrierten Speicherkollektoren: Die TWD der neuen Geräte soll selbst bei extremer Kälte ein Einfrieren verhindern. Für den nötigen Strom sorgen handelsübliche Solarzellen auf dem Dach des voraussichtlich zweistöckigen Hauses. Die vorwiegend im Sommer anfallende Überschußenergie wird dazu dienen, um elektrolytisch Wasser in Sauerstoff und Wasserstoff zu spalten. Der Wasserstoff läßt sich dann beliebig lange speichern und zum Beispiel mit Hilfe einer Brennstoffzelle wieder zur Stromerzeugung nutzen. Gegenüber einem konventionellen Photovoltaiksystem mit Bleibatterien ist die geschlossene Wasserstoff-Sauerstoff-Anlage deutlich billiger.

Das gesamte Forschungsprojekt wird etwa 5,8 Millionen Mark verschlingen, die das Bonner Forschungsministerium zur Verfügung stellt. Ab Mitte 1992, wenn das 150-Quadratmeter-Haus voll funktionstüchtig ist und eine vierjährige Meßphase beginnt, werden fast nur noch Personalkosten anfallen. In dieser Zeit soll sich die optimale Kombination der Einzelelemente herauskristallisieren. Endziel ist jedoch nicht nur ein energetisch völlig autonomes Gebäude. Mindestens genauso wichtig werden die aufschlußreichen Energieflußdiagramme sein – die für den ganzen Wohnungssektor verwertbar sind.

Immerhin werden vierzig Prozent der in der Bundesrepublik verbrauchten Energie in den Haushalten verheizt. Eurosolar, eine "Vereinigung für das solare Energie-Zeitalter" von etwa 700 Politikern, Wissenschaftlern und Unternehmern, wies erst jüngst auf die ökologischen Schattenseiten der vorherrschenden Bauweise hin. Mit dem Wohnungsbauförderungsprogramm der Bundesregierung dürfe nicht die "Chance vertan" werden, endlich "energiegerechter zu bauen". Kämen die gängige Solartechnik und eine konsequente Wärmedämmung beim Bau der vorgesehenen eine Million Wohnungen zum Einsatz, dann könnte der energiebedingte Schadstoffausstoß um durchschnittlich siebzig Prozent gesenkt werden. Viele Millionen Tonnen Kohlendioxid und eine Fülle anderer Schadstoffe blieben damit der Umwelt erspart. Das Fraunhofer-Institut hofft, daß das Demonstrationshaus "wertvolle Beiträge zur momentan noch mangelhaften Markteinführung von solaren Systemen und energiesparenden Techniken" leisten werde.

Planung und Bauleitung des Zukunftsbauwerks wurden dem Kölner Architekten Alex Lohr anvertraut. Seit fünf Jahren ist er Experte der EG-Kommission für den Forschungsbereich "Solarnutzen in Gebäuden". Seine Erfahrungen stimmen jedoch wenig optimistisch: "Der gesamte Baubereich, angefangen vom Bauherrn bis zu den Glasherstellern, ist sehr innovationsscheu und akzeptiert selbst kleinste Neuerungen nur nach jahrzehntelangen Bewährungsphasen." Fünfzehn Jahre intensiver, weltweiter Entwicklung der Solarnutzung in Gebäuden haben die Baugewohnheiten kaum verändert.