DE10019019A1 - Solarhaus 2000 In Ziegelbauweise (Poroton)mit Solar-Heizzentrum - Google Patents

Solarhaus 2000 In Ziegelbauweise (Poroton)mit Solar-Heizzentrum

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Abstract

Solarhaus 2000 will sagen, in der Sonne und mit der Sonne leben und wohnen und dabei soviel Energie von ihr einfangen, dass der Verbrauch fossiler Brennstoffe gegen Null geht. DOLLAR A Mit diesem Anspruch steht das Solarhaus 2000 für die neue Generation mit Gültigkeit weit in die Zukunft hinein. Häuser werden schließlich gut und gerne 50 bis 100 Jahre alt. So gesehen präsentiert sich eine ideale Immobilie für die Altervorsorge in bislang nicht bekanntem Angebot. DOLLAR A Im Prinzip birgt die gewählte Konzeption die Gewährleistung für altersgerechte Planung bis hin zum perfekten Ausbau für schwerbehinderte Personen, obschon für die junge Familie konzipiert. DOLLAR A Eine Wohnlandschaft ohne Schwellen und Türen macht bequemes Wohnen und Arbeiten möglich. Ein Hydraulik-Lift hilft Höhen zu überwinden. Es gibt das Glashaus neben dem Kernhaus in zwei Ebenen. Glas- und Kernhaus verschmelzen mit dem angepassten Ensemble aktiver und passiver Solareinrichtungen: DOLLAR A Kennzeichnungen im INDEX. DOLLAR A Vorgesehen ist der Einsatz von Brennstoffzellen für die Stromerzeugung zum Betrieb der Sole-Wärmepumpe. Gedacht ist an den Typ, der in der A-Klasse zum Einsatz kommt.

Description

Solarhaus 2000 will sagen, in der Sonne und mit der Sonne leben und wohnen und dabei soviel Energie von ihr einzufangen, dass der Verbrauch fossiler Brennstoffe gegen Null geht.
Das gelingt, sofern Gebäude und Geräte zu einer Einheit, ver­ schmelzen, ebenso wie Glas- und Kernhaus letztlich untrennbar sind. Die Kenndaten 0/V (Oberfläche/Volumen) sollten im sehr günstigen Bereich liegen, 0,66 m2/m3. Die Aussenmauern weisen sich mit einem k-Wert von 0,28 aus. POROTON Planziegel erreichen diesen Wert bei 36,5 cm Mauerstärke. Durch transparente Wärmedämmung wer­ den diese Wände vor Wärmeverlusten geschützt, nicht zuletzt durch Wärmezufuhr. Die Folge davon ist eine weitere spektakuläre Verrin­ gerung o. g. k-Wertes. Die sogenannte Solarwand 2000 weist eine dif­ fusions-offene Konstruktion aus. Die Wand kann 'atmen'. Wasserdampf kann ein- und ausgeatmet werden: Von Innen nach aussen und umgekehrt. Für diese Funktion gibt es keinen besseren Baustein als den gebrann­ ten Ziegelstein. Solche Wände bleiben trocken und dämmen besser!
Die Südseite des Glashauses zeigt eine Bestückung mit Vakuum-Röhren- Kollektoren in geringer Entfernung zu einem Solar-Heizzentrum. Mittelpunkt dort ist der Eislatentspeicher & -absorber mit direktem Erdkontakt. Die LatentWärme von Wasser kann hier aktiviert werden. In relativ kurzen Wechselphasen von Gefrieren & Auftauen können beachtliche Energiemengen zur Fußbodenbeheizung mittels Wärmepumpe im Null-Grad-Bereich freigesetzt werden. Die Regenerierung erfolgt durch Nachschub aus dem Erdreichkontakt, sowie durch Wärmezufuhr von Sonnenkollektoren.
Selbstredend ergänzen Fenster mit ihrer Wärme-Direktzufuhr das Heiz­ konzept. Die Warmwasserbereitung ist von der Heizwärme abgekoppelt, da hier schon 40°C Vorlauf-Temperatur genügen. Das reicht nicht für 55°C Brauchwasser.
Das Heil kann nicht in Wärmedämmbunkern gesucht werden, mit Luftzu­ fuhr-Dosierungen & Entwärmung. Querlüftungen stellen eine wünschens­ wertere Lösung dar, ohne zur Energie-Verschwendung zu entarten.
Aufgabe der Erfindung ist es, mit dem Solarhaus 2000 einen möglichen Standard für Solarhäuser unserer Breitengrade zu entwickeln. Dabei sollte die Brennstoffzelle der Mercedes A-Klasse den Strom für die Wärmepumpe in zwei, drei Jahren liefern. Das Versuchshaus umfasst ca. 600 m3 umbauten Raum mit etwa 120 m2 Wohn- und Nutzfläche. Hinzu kommt die integrierte Doppelgarage.
Die enge Verzahnung von Gebäude und Haustechnik kommt aus einer Hand und machte lange Entwicklungen durch.
Die vorgestellte Erfindung stellt quasi das vorläufige Endprodukt dar. Die Gebäudeform kann durchaus in Grenzen variieren. Dabei steigt na­ türlich der Energieverbrauch.
Das Solarhaus 2000 soll eine sichere Wertanlage zur Altersvorsorge sein.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass ausgehend von einer optimierten Gebäudeform alle relevanten Geräteentwicklungen des Erfinders zum Solarhaus zum Einsatz kommen. (Vergleiche hierzu die Patentansprüche 2. bis 5.)
Bei der Gebäudeplanung gibt es ein Solar-Heizzentrum mit Unterbrin­ gung des Eislatentspeichers und -absorbers in direktem Erdkontakt. Es wurde grosser Wert darauf gelegt, dass die Montage, Kontrolle sowie Reparaturarbeiten von einer eben vorgelagerten Garage aus möglich sind. Vakuum-Röhrenkollektoren am Glashaus haben einen sehr kurzen Leitungsweg zum Heizzentrum. Sie arbeiten fast verlustfrei bei der Regeneration bzw. Aufladung des Eislatentspeichers & -absorbers. Ausserdem sind die Kollektoren bei der Warmwasserbereitung integriert. Die Sole-Wärmepumpe bildet einen Kreislauf mit dem v. g. Speicher und -absorber. Es gibt einen Heizwasserspeicher, den die Wärmepumpe nach Tagesbedarf auflädt. Auf diese Weise kann die Regenerationsphase so­ fort beginnen. Insbesondere erfolgt eine sogenannte 'Spätbeschickung' des Heizwasserspeichers, wegen der besonders günstigen Regenerations­ phase während der Nachtstunden über den Erdwärmespeicher.
Die relativ grossen Solarwandflächen neuester Konstruktion erbringen ihren eigenen Anteil solarer Gebäudebeheizung. Ebenso die Fenster im Südosten und -westen. Einen weiteren Beitrag leistet die Lichtpyrami­ de und das Glashaus zusammen mit den Massivwänden gegen Süden.
Die zweigeschossige Bauweise erhöht die Wirtschaftlichkeit des Wärme­ haushalts. Eine einmal beheizte Gebäudespeichermasse verliert über Nacht vielleicht 1° Wärme. Bei der gewählten Leichtbauweise mit Poro­ ton-Planziegelsteinen gibt es keine nennenswerte Mehrbelastung am Mor­ gen nach der natürlichen Nachtabsenkung gegenüber einem Dämmbunker. Sofern ein Wohnhaus ohnehin den ganzen Tag über angenehm beheizt sein soll, macht es keinen Sinn nur stundenweise am Tag die Heizung aufzu­ drehen. Das ganze ist mehr oder weniger eine Milchmädchenrechnung.
Diesseits gibt es keine erkennbaren Gründe die für Dämmbunkerkonstruk­ tionen sprechen. Die Wärmepumpenleistungsziffern liegen heute bei ca. 5 bis 7. Es wird demnach sehr wenig Strom verbraucht. Noch günstiger gestalten sich die Verbräuche beim Einsatz von Brennstoffzellen der be­ kannten Bauart beim Automobilbau. Umweltsauber!
Die obligatorische Fussbodenheizung kann auch Kühllasten im Sommer tra­ gen zur Regelung der Raumtemperatur.
Für eine diffusionsoffene Gebäudekonstruktion stehen in erster Linie die auserkorenen Poroton Planziegel. Sodann die Konstruktion der Solar­ wand 2000.
Querlüftungsmöglichkeiten helfen Überhitzungsphasen mit abzubauen, be­ sonders über die Nachtstunden.
Mit dem Solarhaus 2000 gibt es eine neue Generation zukünftiger Bautech­ nik im Wohnhausbau, wirtschaftlich, umweltsauber und energiesparsam. Da­ rüberhinaus familienfreundlich und gesundheitsfördernd.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen wieder­ gegeben. Es zeigen:
Fig. 1 Traggerüst des Zeltdaches mit Licht-Pyramide
Fig. 2 Erdgeschoss-Grundriss Solarhaus 2000
Fig. 3 Untergeschoss-Grundriss Solarhaus 2000
Fig. 4 Garagen-Geschoss mit Solar-Heizzentrum
Die Licht-Pyramide (1) wird auf dem Sechseck-Widerlager (2) montiert. Von dort führen die Dachträger (3) zum Auf- und Widerlager (4). Letz­ tere finden ihren Halt im Stahlbeton-Ringanker (5). Das Glashaus (7) erhält ein geneigtes Flachdach.
Die Solarwand 2000 (6) lässt als TWD-Konstruktion Wärme in das Kern­ haus eindringen. Im Glashaus (7) befindet sich der Hydraulik-Lift (8). Ausstieg zur Plattform (9). Die Kernhaus-Wohnlandschaft (10) lässt erkennen: Kochen, Essen und Wohnen auf ca. 60 m2.
Im Kernhaus-Untergeschoss (11) liegen die Zimmer mit Bad und Mehr­ zweckraum. Vorgelagert befindet sich das Glashaus (7) mit dem Wohn­ haus-Eingang. Über die Treppe oder den Hydraulik-Lift (8) gelangt man zur Kernhaus-Wohnlandschaft (10).
An der Südseite des Glashauses (7) sind Vakuum-Röhren-Kollektoren an­ gebracht. In Höhe des Glashaus-Eingangs befindet sich die Terrasse (23). Diese liegt über der Garage (13). Daran anschliessend öffnet sich das Solar-Heizzentrum (14) mit dem Eislatentspeicher und -absorber (17) wel­ cher mit einer Gitterrost-Abdeckung (16) versehen ist. Das Solar- Heizzentrum (14) wird über den Lichtschacht (15) mit Fenster belüftet. Der Wärmetauscher und -speicher (18) steht in Verbindung mit den Solar- Kollektoren (12). Die Warmwasserbereitung (19) ist von der Fussboden­ heizung abgetrennt. Der Heizungswasser-Vorratsspeicher (20) wird täg­ lich ein bis zweimal aufgeladen. Die Sole-Wärmepumpe (21) arbeitet im Verbund mit dem Eislatentspeicher und -absorber (17).
Die Freitreppe (22) führt hinauf zum Glashaus-Eingang.
Sollten die topografischen Verhältnisse dieses Ausführungsbeispiel nicht zulassen, so würde das Solar-Heizzentrum (14) im Kernhaus-Unter- Geschoss (11) im Nordteil untergebracht werden. Dabei würde das Bad eine Verschiebung erfahren.
Alles in allem eignet sich das vorgestellte Solarhaus 2000 hervorra­ gend für Menschen im Alter, besonders bei Gehbehinderungen. Zu aller­ erst erfreut das Haus natürlich Kinderherzen und macht glückliche El­ tern.
INDEX der Bezeichnungen in den Fig. 1.-4. zum Solarhaus 2000
1
Licht-Pyramide
2
Sechseck-Widerlager
3
Dachträger
4
Auf- und Widerlager
5
Stahlbeton-Ringanker
6
Solarwand 2000
7
Glashaus
8
Hydraulik-Lift
9
Zwischen-Plattform
10
Kernhaus-Wohnlandschaft
11
Kernhaus-Untergeschoss
12
Solar-Kollektoren
13
Garage
14
Solar-Heizzentrum
15
Lichtschacht-Kellerfenster
16
Gitterrost
17
Eislatentspeicher und -absorber
18
Wärmetauscher und -speicher
19
Warmwasserbereitung
20
Heizungswasser-Vorratsspeicher
21
Sole-Wärmepumpe
22
Freitreppe
23
Terrasse
24
Nicht unterkellert
Es zeigen:
Fig. 1 Traggerüst des Zeltdachs mit Licht-Pyramide
Fig. 2 Erdgeschoss-Grundriss Solarhaus 2000
Fig. 3 Untergeschoss-Grundriss Solarhaus 2000
Fig. 4 Garagen-Geschoss mit Solar-Heizzentrum

Claims (14)

1. Solarhaus bestehend aus den beiden Komponenten Glas- und Kernhaus mit massiven Speicherwänden sowie Glaskonstruktionen, Sonnenkollek­ toren sowie Transparenten-Wärme-Dämmungen (TWD)und dem teilweisen Einsatz fossiler Brennstoffe zu Heizzwecken, dadurch gekennzeichnet, dass ein Eislatentspeicher und -absorber(17) im Erdreich-Kontakt als Mittelpunkt des Solar-Heizzentrums (14) ange­ ordnet ist, wobei dieser Raum ebenerdig über die Garage (13) eine Ver­ bindung zur Strasse hat.
2. Solarhaus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Eisla­ tentspeicher und -absorber (17) Säulenkörper im Inneren besitzt ge­ mäß der Beschreibung in der Patentschrift Az.: 100 16 460.9.
3. Solarhaus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kern­ hauswände (6)(6) gemäß der Patentschrift 100 11 970.0 ausgeführt sind.
4. Solarhaus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Solar- Heizzentrum (14) die Warmwasserbereitung (19)gemäss Patentschrift Aktenzeichen 198 25 677.9 untergebracht ist.
5. Solarhaus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bau­ weise des Eislatentspeichers und -absorbers(17) der Patentschrift Aktenzeichen 35 33 362.6 im Prinzip entspricht wobei allerdings wichtige Neuerungen gemäß Anspruch 2 impliziert sind.
7. Solarhaus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Glas­ haus-Südwand (7) mit Sonnenkollektoren (12) bestückt ist, wobei die Entfernung nur wenige Meter zum Solar-Heizzentrum (14) beträgt.
8. Solarhaus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kernhaus-Wohnlandschaft (10) stützenfrei mit einem Zeltdach überspannt ist, wobei das tragende Element eine Stahlkonstruk­ tion darstellt mit dem Sechseck-Widerlager (2) auf dem die Licht-Pyramide (1) ruht, zusammen mit den Dachträgern (3) die am unteren Ende mit den Auf- und Widerlagern(4) verbunden sind, die ihrerseits in dem Stahlbeton-Ringanker (5) befestigt sind.
9. Solarhaus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zugang zur Kernhaus-Wohnlandschaft (10) zum einen über die Treppe im Glashaus (7) möglich ist, bzw. per Hydraulik-Lift (8) via Garage (13) oder Glashaus (7)
10. Solarhaus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Glashaus (7) auf der Südseite Vakuum-Röhren-Kollektoren (12) aufweist, die mit dem Solar-Heizzentrum (14) im Verbund stehen.
11. Solarhaus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Freitreppe (22) in Höhe des Garagen-Fussbodens beginnt und zum Hauseingang am Glashaus (7) geführt ist.
12. Solarhaus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Terrasse (23) auf dem Garagendach angelegt ist und in Fussbo­ denhöhe des Glashauses (7) liegt.
13. Solarhaus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Eislatentspeicher und -absorber (17) mit einem begeh- und ab­ nehmbaren Gitterrost (16) abgedeckt ist, wobei zum Eislatent­ speicher und -absorber (17) Erdkontakt besteht.
14. Solarhaus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im So­ lar-Heizzentrum (14) ein Verbund zwischen den im INDEX aufge­ führten Einrichtungen (12, 18, 19, 20,21) besteht, wobei der Zugang dahin von aussen über die Garage (13) führt bzw. von innen über den Hydraulik-Lift (8).
15. Solarhaus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei Wegfall der Garage (13) das Solar-Heizzentrum (14) im Bereich des Kernhaus-Untergeschosses (11) beim Bad eingerichtet ist.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP1507046A2 (de) * 2003-08-14 2005-02-16 Sandmeir-Exclusiv Stahlbau GmbH Bausatz für ein Energiesparhaus

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1507046A2 (de) * 2003-08-14 2005-02-16 Sandmeir-Exclusiv Stahlbau GmbH Bausatz für ein Energiesparhaus
EP1507046A3 (de) * 2003-08-14 2005-12-21 Sandmeir-Exclusiv Stahlbau GmbH Bausatz für ein Energiesparhaus

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