DE3530416A1 - Gebaeude zur partial-maximalen rezeption solarer energiestrahlung mit synchron-optimaler und wandflaechenpartiell maximaler insolation - Google Patents

Description

Gebäude zur partial-maximalen Rezeption solarer Energiestrahlung mit synchron-optimaler und wandflächenpartiell maximaler Insolation.

Die Erfindung betrifft ein Gebäude zur partial-maximalen Rezeption solarer Energiestrahlung und gehört dem Gattungsbereich der passiven und hybriden Solar-Technik an. Mit dieser Technik soll u. a. eine Senkung der Heizkosten, die durch benötigte Brennstoffe entstehen, erreicht werden, bei gleichzeitiger Einschränkung der Transmissionswärmeverluste und einer Verbesserung der Wärmebewahrung. Es ist bekannt, daß zur Energiegewinnung durch passive Solarenergienutzung folgende Techniken ihre Anwendung finden: Öffnung der Objekte nach Süden mit vorgelagerter Pufferzone, stark gedämmte, meist völlig geschlossene Außenwände, Speicherung solarer Einstrahlung in innenliegenden Bauteilen, Maximierung der besonnten und Minimierung der unbesonnten Flächen.

Zum Stand der Technik werden einige Auszüge aus Veröffentlichungen, die vorwiegend die passive und hybride Solar- Technik behandeln, zitiert; die Zahl am Ende eines Zitats benennt die jeweilige Seitenzahl:

Prof. Helmut Weber, Energie-bewußt planen, Callwey-Verlag, München 1983:

"Durch eine energiebewußte Gebäudekonzeption kann der Planer die Energiebilanz eines Gebäudes nachhaltig beeinflussen und durch geeignete Maßnahmen den Energiebedarf wesentlich reduzieren."(26)

"Eine ideale Pufferzone sind Wintergärten oder verglaste Erschließungsgänge. Neben ihrem Effekt als wärmedämmende Puffer wirken sie gleichzeitig als Sonnenkollektor."(42)

"Zwar können bei Sonneneinstrahlung auch dunkle Außenwände sehr hohe Temperaturen (auch im Winter) erreichen, diese Wärme kann aber infolge der Wärmedämmung der Außenwand nicht in das Gebäudeinnere abgegeben werden."(63)

Hrsg. Umweltbundesamt, Ökölogisches Bauen, Wiesbaden 1982:

Die Nutzung der eingestrahlten Sonnenenergie, die überall möglich ist, beeinflußt als Hauptwärmequelle die Hausgestalt wesentlich. Dabei gilt es, die südlich orientierten Flächen zu maximieren und die sonnenabgewandten Flächen zu minimieren, was im idealisierten Falle eine trichterförmige Öffnung zur Sonne in Schnitt und Grundriß ergibt."(119)

"Sperrschichten an der Außenwand sollten möglichst vermieden werden, zumindest aber weit außen liegen. Da in unseren Breiten das Temperatur- und das Dampfdruckgefälle fast immer von innen nach außen läuft, diffundiert die Wand vornehmlich Stoffe nach außen."(256)

Zeitschrift "bauen", Fachschriften-Verlag Fellbach, 10/11 ′84:

"Tatsächlich haben Bauphysiker wie Prof. Dr.-Ing. Karl Gertis, Universität Essen, den wirtschaftlichen Nachweis erbracht, daß bei entsprechender Isolierverglasung Südfenster über das ganze Jahr gerechnet einen Wärmezugewinn erbringen. Er kann bis zu 30% betragen.

Sicher ist, daß südorientierte Glasanbauten bei richtiger Planung, Ausführung und Nutzung für das ganze Haus den Energiebedarf senken können."(62)

Dipl. Ing. J. Kiraly, Architektur mit der Sonne, C.F. Müller- Verlag, Karsruhe 1983:

"Die Speicherwand, bestehend aus der transparenten Abdeckung und der Speichermasse, arbeitet gleichsam wie ein Sonnenkollektor, wandelt an ihrer dunklen Absorptionsoberfläche die Sonnenstrahlung in Wärme um und speichert diese unmittelbar. Das überschüssige Sonnenstrahlungsangebot, das gerade in der Übergangszeit (Herbst, Frühling), aber auch an sonnigen Wintertagen anfällt, wird nicht nur gespeichert, sondern dient vor allem dazu, den tageszeitlichen Temperaturschwankungen (Tag, Nacht) und der tageszeitlich unterschiedlichen Strahlungsintensität ausgleichend entgegenzuwirken."(123)

David Wright, Sonne, Natur, Architektur, C.F. Müller-Verlag, Karlsruhe 1984:

"Verkleinerung der Nordflächen, die im Winter von der Sonne nicht erreicht werden, Abwendung von vorbeherrschenden Winden(. .) tragen zur Verminderung der Wärmeverluste bei . . ."(91)

"Die kurzwellige reflektierte Strahlung gleicht der direkten Sonnenstrahlung . . . ."(87)

Symposium über Nutzung passiver Solarenergie, Düsseldorf 1983, Dipl.-Ing. Alex. W. Lohr:

"Der Einsatz von Speichermasse hat dort am meisten Sinn, wo die Sonnenstrahlung im Haus auftritt."(50)

Hrsg. RWE, H. Hebgen, Bauen mit der Sonne, Energie-Verlag, Heidelberg 1982:

"Räume, in denen man die einstrahlende Sonne zur Raumtemperierung nutzen will, sollten eine möglichst große Wärmespeicherkapazität besitzen.(. .)
Dabei sind wärmespeichernde Flächen, die direkt von der Sonne angestrahlt werden, etwa viermal so effektiv gegenüber Raumumschließungen, bei denen der Wärmeübergang nur über die Konvektion der Luft vonstatten geht. Dadurch sind gut speichernde Fußböden oder Wände, die möglichst lange von der Sonne beschienen werden, besonders vorteilhaft."(91)

"Bei der Nutzung der eingestrahlten Sonnenenergie erfolgt die Wärmeübertragung auf nicht direkt besonnte Raumflächen, die meist den größten Teil der gesamten Innenflächen ausmachen, hauptsächlich auf dem Wege der Konvektion über die Raumluft, . . ."(90)

"Eine großflächige Abdeckung durch Einrichtungsgegenstände mildert die Wärmeaufnahme der dahinterliegenden schweren Wand. (. .) Um die einstrahlende Sonne optimal nutzen zu können, ist es notwendig, die direkt bestrahlten Innenflächen möglichst frei von Möblierung zu halten."(95)

Glasanbauten und moderne Wintergärten, Aktionsgemeinschaft Glas im Bau, Düsseldorf o.J.:

"Sie (die Pufferzone des Wintergartens, Anm. d. A.) reduziert nicht nur unmittelbar die Transmissionswärmeverluste der dahinterliegenden Räume, mittelbar werden auch die Lüftungswärmeverluste reduziert, weil die mit dem Luftwechsel zuströmende Frischluft über den Wintergarten vorgewärmt wird."(7)

Bei Betrachtung der solaren Gegebenheiten in den Monaten November, Dezember, Januar und Oktober, Februar bezüglich des jeweiligen Azimutwinkels läßt sich vorwiegend nur aus südöstlicher, südlicher und süd-westlicher Richtung des Sonnenverlaufs eine gewinnbringende solare Einstrahlung verzeichnen.

Dadurch wird mindestens der hälftige, in der Regel jedoch der größere Anteil aller Außenwandflächen der bisherigen Baukörper, einschließlich des zitierten trichterförmigen, von der Solarstrahlung zur Energienutzung nicht erreicht. Das bedingt eine entsprechend starke Dämmung der passivsolartechnisch ineffektiv verbleibenden Außenwände, was andrerseits bedeutet, daß sie in den Übergangsmonaten, in denen der Azimutwinkel eine energiereiche solare Einstrahlung von Ost und West ermöglicht, keine Wärme aufnehmen können. Somit stellen sie nicht nur wegen der Transmissionswärmeverluste, sondern auch deshalb, weil sie nicht in der Lage sind, die kostenlose Energie zu nutzen, die größten Mankoflächen eines Gebäudes dar.

Aus diesem Grunde müssen sie so klein wie möglich gehalten werden.

Weiterhin ist klarzustellen, daß eine allein auf innenliegende Bauteile (Wände, Fußböden usw.) abzielende Solarenergie- Strahlung zur Speicherung große Verluste aufweist.

Möblierungen mit Schränken, Regalen, Betten, Schreibtischen, Sesseln u. a. schränken durch ihre Flächen und Schatten die direkte solare Bestrahlung erheblich ein.

Aber auch bei geringer Möblierung oder sogenannter offener Raumgestaltung ist durch den sich unablässig ändernden Altitudewinkel eine sukzessive Abnahme des solaren Bestrahlungsfeldes innerhalb des Gebäudes - noch während kalter Monate - gegeben, die eine Speicherung in den Innenwänden durch direkte solare Bestrahlung immer mehr schrumpfen läßt. So erfolgt, über den gesamten Zeitraum der Heizperiode gesehen, die Wärmespeicherung hauptsächlich über die Konvektion der Raumluft, die aber viermal ineffektiver als die direkte Insolation ist. (siehe H. Hebgen Seite 3)

Als Quintessenz bleibt festzustellen, daß ein signifikantes Ergebnis bei der Reduzierung der nördlichen Flächen nicht erreicht wurde, so daß gesagt werden muß, daß ein Großteil der solaren Energie ungenutzt blieb. Ebenso ist das o. g. Verfahren der Wärmespeicherung zu verlustreich in Anbetracht des terrestrisch verfügbaren solaren Potentials.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den größtmöglichen Anteil des Baukörpers insgesamt zeitgleich so langdauernd wie möglich der solaren Einstrahlung auszusetzen, um eine größtmögliche Energieaufnahme zu erzielen.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Einrichtung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß

1. nicht wie bisher, erst der rechte Teil eines Gebäudes, dann die Mitte und danach der linke Teil (oder umgekehrt) von der Sonne beschienen wird, sondern der größtmögliche Anteil des Baukörpers eine zeitgleiche Insolation während des Zeitraums des energetisch effektiven Sonnenverlaufs erhält,

2. bei der Wärmespeicherung durch direkte solare Einstrahlung nicht nur die bisherige, durch den Höhenwinkel bedingt, kurzfristige und auch anderweitig eingeschränkte Möglichkeit über Innenbauteile genutzt wird, sondern vor allem die solare Energieaufnahme auch über die Außenwandflächen vorgenommen wird, die über einen erheblich längeren Zeitraum (gesamte Heizperiode und darüber hinaus) insoliert werden und eine weitaus höhere Effektivität aufweisen,

3. die Wärmespeicherung in Innenbauteilen erst dann wesentlich effektiver wird, wenn die solare Einstrahlung, trotz des sich stets verändernden Einfallwinkels der Altitude, durch eine Einrichtung mit ausgleichender Regelbarkeit über die gesamte Heizperiode auf der vorgesehenen Speicherfläche verbleibt; dies wird durch die steuerbaren Reflexionsschirme erreicht,

4. die drehbaren Strahlungswände sofort an den Innenraum Wärme abstrahlen können und somit der Wärmedurchgang nicht erst abgewartet werden muß,

5. durch die Reflexionswagen während des Sonnenverlaufs auf die seitlichen Außenwände eine gesteuerte solare Reflexion im 90° Winkel ermöglicht wird,

6. die beidseitig vom Gebäude befindlichen Wintergärten durch ihre Gestaltung:
ein relativ kleines Volumen haben, um u. a. schnelle Erwärmung zu ermöglichen, gleichzeitig aber auch den Reflexionswagen bzw. Reflexionsrollos ausreichenden Aktionsradius sowie wind- und wettergeschützte Räume und der allgemeinen Reflexion große Fläche bieten, außen die kalten Winde, die die größten Wärmeabtragungsverluste verursachen, optimal abfließen lassen, und in der einfachen Ausführung anstatt vier nur drei Außenbauflächen benötigen,

7. eine qualitative Raumgestaltung vorgenommen werden kann, die u. a. besonders in der Übergangs- und Sommerzeit einen direkten Austritt in die vor dem Gebäude liegenden Freiflächen gestattet, ohne erst einen, eventuell überhitzten Glasvorbau passieren zu müssen; die weiterhin für die Wohn- bzw. Arbeitsräume seitlich einfallendes Tageslicht und somit eine geschlossene Raumaufteilung ermöglicht, im Gegensatz zur sogenannten - wegen der Wärmeverteilung und des Lichtes notwendig - offenen Grundrißgestaltung, die vornehmlich in akustischer Hinsicht äußerst problematisch ist und eher einer Wartehalle mit Durchgangsverkehr gleicht.

Ausführungsbeispiel der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 Hauptgebäude einschließlich der beidseitigen Wintergärten in Grundriß und Ausrichtung; die vertikalen Raumumschließungsflächen haben anteilig folgende Längen (z. B.): 12 m unbesonnte und 22 m besonnte Flächen, Trapez-Grundform, A = kleinste Seite

Fig. 1a Hauptgebäude mit Nebenräumen d als Pufferzone, Grundriß, Verhältnis der besonnten zu den unbesonnten Flächen 1,8 : 1; d 1 = Spannseite

Fig. 2 die wärmedämmenden Wände g, die wärmespeichernden Wände a als Außenspeicher und b als Innenspeicher, die südliche Ausrichtung der seitlichen Außenwände mit einem Gebäudewinkel von (z. B.) 60°, die Wintergärten c, die solare Einstrahlung (Pfeile), die synchrone Insolation durch die Reflexion über die Wintergartenfront c 1, die drehbare Strahlungswand T

Fig. 3 die solare Einstrahlung, z. B. an einem Ort 51° nördlicher Breite unter einem Azimutwinkel von 135° (45°) am 21. Februar um 9.00 Uhr oder eine Stunde später unter dem Azimutwinkel von 150° (60°) um 10.00 Uhr oder wiederum zeitversetzt aus südwestlicher Richtung unter dem Azimutwinkel von ≈ 210° (60°) gegen 14.00 Uhr, die über die mobilen Reflexionswagen k, die dem jeweiligen Sonnenverlauf folgen, im 90° Winkel auf die Außenwände a gelenkt wird,
weiterhin den Reflexionswagen k in seiner Position um 9.00 Uhr gestrichelt dargestellt, die Reflexionswagenachse k 1, die Pufferzonenräume f für Fitness und e für Vorrat, einen Gebäudewinkel von (z. B.) 57°, (Grundriß)

Fig. 4 in schematischer Darstellung das pa-ma-re-sol-Gebäude (Seitenansicht) auf einer Drehscheibe (Querschnitt)

Fig. 4a das pa-ma-re-sol-Gebäude (Grundriß) mit Drehscheibe D am Vormittag mit solarer Einstrahlung aus Süd-Ost

Fig. 4b das pa-ma-re-sol-Gebäude, nachdem es - dem Sonnenverlauf folgend - entsprechend gedreht wurde, am Nachmittag mit solarer Einstrahlung aus Süd-West oder/und zur Abwendung kalter Winde, z. B. aus Ost,

Fig. 5 a-d weitere Gestaltungsmöglichkeiten der Wintergärten c, (Grundriß)

Fig. 6 ungleichseitiges pa-ma-re-sol-Gebäude, (Grundriß)

Fig. 7 eine Variante pa-ma-re-sol-Gebäudes in Frontal- Ansicht mit seiner kleinen Seite A, den beidseitigen Wintergärten c, der Glasabdeckung G, den Reflexionsschirmen V in geschlossener Stellung,

Fig. 8 die Reflexionsschirme V in geöffneter Stellung, die beiden parallelen Linien (gestrichelt) zeigen die geschlossene Stellung wie in Fig. 7,
den Warmluftkollektor P, die Innenräume i, den Innenraum i 2 des darüberliegenden Geschosses, die Speicherwand b, (alles im Querschnitt und in schematisierter Darstellung), die solare Einstrahlung und Reflexion (Pfeile), die Glas- bzw. transparente Abdeckung G

Fig. 9 im Querschnitt: die drehbare Strahlungswand T, ihre um 360° drehbare Achse Q, die Wand a, den Innenraum i, den mobilen Reflexionswagen k, dessen schwenkbare Reflexionsfläche R, die Wintergartenfront c 1

Fig. 9a in Frontal-Ansicht die drehbare Strahlungswand T, die Dichtungsblende 1,

Fig. 9b die um 360° drehbare Strahlungswand T (Draufsicht), die Abstände zwischen T und a sind vergröbert dargestellt, die Reflexionsfläche R mit einem Teilbereich fokussierender Spiegel R 1

Fig. 9c das an der Wintergartenfront c 1 befestigte Reflexionsrollo R 2, das an einem der Arretierungspunkte R 3 festgemacht wurde (Querschnitt)

Fig. 9d in Frontal-Ansicht den Reflexionswagen k, dessen Fahrgestell k 2 und die in den Boden von c variabel einsteckbare und drehbare Achse k 1, die schwenkbare Reflexionsfläche R

Fig. 10 eine Variante des pa-ma-re-sol-Gebäudes für kleinere Grundstücke (Grundriß), (Maßangaben nur für Fig. 10)

Fig. 8a Konzentrierung solarer Energie durch verschiedene Stellung von V, größere Insolation d. unterschiedl. Raumhöhe

Fig. 9e den Reflexionswagen k mit mehreren, in verschiedene Richtungen abstrahlende Reflexionsflächen, Blendfreiheit für den Bereich der Fensterflächen und den Innenraum (Grundriß)

Die Gebäude-Geometrie muß unter das energetische Diktat des solaren Azimuts gestellt werden, wobei der größtmögliche Fassaden- bzw. Wandanteil der größtmöglichen Insolation auszusetzen ist.

Die Tatsache, daß direkt von der Sonne bestrahlte wärmespeichernde Flächen viermal so effektiv sind, wie Wände, die über die Konvektion der Luft erwärmt werden, fordert ebenfalls die größtmögliche, passive Solarenergie- Aufnahmefläche heraus.

Bei Beachtung des Azimutwinkels am 21. Dezember an einem Standort 51° NB würde, um zwischen 10.30 und 13.30 Uhr die effektivste Solarstrahlung aufzunehmen, ein Gebäudewinkel von ca. 69° ausreichen. Aber schon im Januar ändert sich die Situation dahingehend, daß sich die wirkungsvollste Aufnahmezeit auf 10.00 bis 14.00 ausdehnt, dies aber bereits einen Gebäudewinkel von ca. 61° verlangt. Das gleiche gilt für November. Für die Monate Oktober und Februar würden ca. 59° Gebäudewinkel anzusetzen sein. Eine weitere Verfolgung des Azimut ist nicht unbedingt notwendig, da zwischenzeitlich auch der Altitudewinkel zunimmt.

Beim Abwägen des rechten Mittelwertes für einen Gebäudewinkel muß bedacht werden, daß ein um so spitzerer Winkel, der also um so frühzeitiger eine reflektierte Einstrahlung auch auf der süd-westlichen Außenwand zuließe, insgesamt die solare Aufnahmefläche gegenüber den Nordflächen schrumpfen läßt und außerdem auch Gebäuderaumverlust bedeutet.

Hieraus wird ersichtlich, daß drei Erfordernisse zu Komponenten werden, die einander bedingen:

1. Die Erzielung eines günstigen solaren Einstrahlungswinkels (Azimut) unter dem Aspekt der synchron-optimalen Insolation,

2. Schaffung einer anteilsmäßig größtmöglichen passiven Solarenergie-Aufnahmefläche,

3. der quantitative und qualitative Raumgewinn

Eingebunden in die technischen Bedingungen optimalster Form, jedoch frei im Abwägen der Prioritätssetzung einer Komponente, wird die Entscheidung nicht zuletzt unter Berücksichtigung des Standortes getroffen.

Um ein zufriedenstellendes Ergebnis zu erzielen, ist die Höhe (die Gebäudetiefe) des Trapezes bzw. Dreiecks nicht größer als die größere der beiden parallelen Seiten bzw. der Spannseite (die nördliche Gebäudeseite) anzusetzen. Denn bereits die gleiche Größe von Höhe und Spannseite ergibt immer einen Winkel von 63°.

Als Regel kann gelten, daß bei gleichschenkligen Trapez-Grundformen die kleinere der parallelen Seiten ca. 1/3 bis 1/4 und die Höhe ca. 2/3 der größeren der beiden parallelen Seiten beträgt, bei einem Winkel um 60° (oder mehr oder weniger). Für die Dreieck-Grundform gilt ähnliches, wobei ein noch günstigerer Winkel erzielt wird, allerdings u. a. auf Kosten umbauten Raumes.

Abweichungen sind möglich und bestätigen die Regel. So kann z. B. ein ungleichseitiges Gebäude wie in Fig. 6 ausgeführt werden, insbesondere wenn es sich bei dem Standort um ein nebliges Gebiet handelt, indem vorrangig am Vormittag erst spät eine intensive Solarnutzung möglich ist.

Ebenso sind andere Gestaltungen der Wintergärten durchführbar, wie z. B. die Fig. 5 a-d zeigen. Die Form sollte aber auch hier zunächst von der Funktion bestimmt werden und beste Reflexion sowie günstige Beschattungs- bzw. Dämmungsmöglichkeiten gestatten.

Für die wärmespeichernden Wände ist ein Material mit hoher Wärmespeicherzahl zu wählen. Zur zügigen Erwärmung der schweren Baustoffe kann ein Putz aus umgehend wärmeaufnehmenden Stoffen verwendet werden. Die Resorption der solaren Energie wird zudem verstärkt, wenn die Wände rauh und dunkel gehalten werden.

Die thermische Belastbarkeit des Materials bzw. der Konstruktion ist selbstredend zu beachten und zu prüfen. Die drehbare Strahlungswand T - in einen Rahmen gesetzt und z. B. in Massivlehm ausgeführt - gestattet hohe thermische Belastungen, so daß bei der Reflexion fokussierende Spiegel eingesetzt werden können.

Der Reflexionswagen k kann als Reflexionsfläche eine schwenkbare, spiegelnde Platte oder ein, in einem Rahmen ausziehbares und dadurch ebenfalls schwenkbares, mit einer reflektierenden Beschichtung versehenes Rollo enthalten. Die dem Sonnenverlauf folgende Steuerung und Beförderung der Reflexionswagen und Reflexionsschirme wird entweder manuell oder z. B. über ein Federwerk oder über einen Motor vorgenommen. Die Achsen k 1 und die Arretierungspunkte R 3 sind je nach Sonnenstand variabel versetzbar. Der obere Reflexionsschirm V benötigt einen Aktionsradius von höchstens ca. 98°; dies entspricht etwa einem solaren Höhenwinkel von 60°.

Insbesondere wenn der Altitudewinkel zunimmt, kann R 2 zur Mitte hin an der Wintergartendecke angebracht werden, so daß bei einem eventuell vorgenommenen inneren Speicherausbau der Wintergartenfront c 1 neben der Reflexion des Rollos auch noch solare Energie in c 1 gespeichert werden kann. Das gleiche wird bei dem Reflexionswagen k praktiziert, in dem oder vor dem dann noch fokussierende Spiegel reflektieren können. Die Wintergartenfront c 1 kann neben transparenter Gestaltung auch dahingehend ausgeführt werden, indem die konventionell vorgesehene (vorgeschriebene) Dämmung in Verbindung mit Leichtbauelementen dazu verwandt wird. Durch dieses Verlagern der Dämmung in einem bestimmten Abstand von der Gebäudewand, speziell in der Dreiecks- bzw. Trapezgrundform, wird ein luftberuhigter Raum geschaffen, der u. a. beste Reflexion ermöglicht. Die von der solaren Einstrahlung erwärmten Gebäudewände a und die drehbaren Strahlungswände T können dann noch zusätzlich mit temporärem, flexiblen Wärmeschutz (z. B. vertikal faltbare Dämmung, Dämmrollos usw.) versehen werden. V kann noch effektiver sein, wenn i 1 eine geringere Raumhöhe hat als i. Das pa-ma-re-sol-Gebäude kann auch in mehrgeschossiger und in Blockbauweise für private, gewerbliche u. a. Zwecke erstellt werden. Die nördliche Pufferzone d, e, f spart den Kellerbau ein. Bei Verwendung einer Drehscheibe könnten deren Kosten durch vermehrten Einsatz von Leichtbaustoffen innerhalb des Gebäudes gesenkt werden.

Claims (5)

1. Gebäude zur partial-maximalen Rezeption solarer Energiestrahlung mit synchron-optimaler und wandflächenpartiell maximaler Isolation,
mit vorgegebenen Winkelgrößen der insolierten Flächen bei gleichzeitiger optimaler Reduzierung nördlicher Flächen,
um eine größtmögliche Solarenergie-Aufnahmefläche, die zeitgleich so langdauernd wie möglich insoliert wird, und somit eine größtmögliche Gewinnung und Nutzung bzw. größtmögliche Speicherung solarer Energie zu erzielen und dadurch eine umfassende Erwärmung des Baukörpers, nicht nur mittels solarer Strahlung auf innere Bauteile, sondern auch über direkte und durch immobile oder/und mobile, technisch geführte, reflektierte Solarenergie-Strahlung auf Außenbauteile, z. B. den seitlichen Außenwänden, einschließlich der Wärmebewahrung, zu erreichen,
dadurch gekennzeichnet, daß das in seinem Grundriß trapez- oder/und dreieckfömige oder/und in diesen Grundformen ähnlicher Gestaltung ausgeführte - abgekürzt genannte - pa-ma- re-sol-Gebäude mit seinen schräg zum Sonnenverlauf, in entsprechenden, bestimmten Winkeln gestellten Süd-Ost- und Süd-West-Fassaden, die u. a. zur Luftberuhigung und zur Solarenergienutzung teilweise oder umfassend von transparenten oder/und anderen Flächen umgeben und durch z. B. temporäre, flexible Dämmung geschützt werden,
mit seinen drehbaren Strahlungswänden, die eine sofortige Wärmenutzung ermöglichen,
mit seinen Reflexionswagen, den Reflexionsrollos und den Reflexionsschirmen, die jeweils in ihrer optimalsten Ausführung dahingehend beweglich installiert sind, daß sie die solare, auch diffuse Einstrahlung mit ausgleichender Regelbarkeit im entsprechenden Winkel (z. B. 90°) auf die Außenwände, bzw. Innenwände und/oder auf andere gewünschte Flächen werfen,
mit seinen windabweisenden Fronten der Dreieck- bzw. Trapez- Wintergärten, die durch ihre entsprechende Gestaltung optimale Reflexion, schnelle Erwärmung u. solare Energiespeicherung in c erzielen; mit seinem weitaus größeren Fassadenanteil, der gleichzeitig auch seitlich einfallendes Tageslicht bzw. solare Energiestrahlung sowie ausreichenden Ausblick für alle Wohn- bzw. Arbeits-Räume ermöglicht, zur größtmöglichen Solarenergieaufnahme mit seiner kleinsten Seite dem Süden (auf südlicher Erdhalbkugel dem Norden) entgegengestellt wird, Fig. 1, und dadurch gleichzeitig eine optimale Reduzierung nördlicher Flächen (unter konsequenter Berücksichtigung des Verhältnisses zum erzielten umbauten Wohn- oder Arbeitsraum) erreicht wird und sich nun im nördlichen Bereich der weitaus kleinere Flächenanteil befindet, der diejenigen Flächen miteinschließt, die während kalter Monate (Okt.- Febr.) nicht in der Lage sind, solare Energie aufzunehmen (und somit die eigentlichen Verlustflächen eines Gebäudes darstellen), so daß das Verhältnis des größeren zum kleineren Flächenanteil annähernd 2 : 1 beträgt, Fig. 1 und 1a.
Die synchron-optimale Insolation wird einmal generell bei immobiler Bauweise durch die passiv-solar-technische Ausführung und Gestaltung erzielt, indem u. a. die vordere, kleine Seite und die ebenfalls zum Süden weisende Verjüngung bei Beginn des winterlichen Sonnenverlaufs, wie auch in der Übergangszeit, die direkte solare Einstrahlung auf die Süd-Ost- und Süd-Fassade, als auch in Strahlungsumlenkung über die Reflexionsflächen zeitgleich auf die Süd-West-Fassade gestatten, wobei bereits bei zenitaler Annäherung bzw. Entfernung, sowie in zenitaler Stellung die seitlichen Außenwände durch direkte und reflektierte Strahlung über 100% der eingestrahlten Energie erhalten, bei gleichzeitiger zusätzlicher Erwärmung über die Konvektion der Luft, Fig. 2 u. 3 und/oder ein weiteres Mal durch das auf eine Drehscheibe (Drehkörper/Drehmedium) gesetzte und dann mobile, dem Sonnenverlauf folgende pa-ma-re-sol-Gebäude erreicht, Fig. 4, 4a u. 4b. Bei der mobilen Ausführung liegt das Ergebnis solarer Einstrahlung auf die jeweils direkt und reflektiert insolierte Wand ständig über 100%.

2. pa-ma-re-sol-Gebäude nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die drehbare Strahlungswand T, nachdem eine solare Einstrahlung auf ihre Außenwandfläche erfolgte, bei Bedarf sofort um ihren vollen Umfang (360°) gedreht werden kann, so daß die vorherige Außenwandfläche zur Innenwandfläche wird und die aufgenommene Wärme sofort in den Innenraum i des Gebäudes abstrahlen kann, während die vorher innere Fläche zur äußeren, als ein Teil der Außenwand a, wird und je nach solarer Situation, weitere Wärme aufnehmen kann (Fig. 9), und daß die drehbare Strahlungswand, als Wand in der Wand hohe thermische Belastbarkeit - durch z. B. fokussierende Spiegel - ermöglicht und daß zwischen T und der sie umgebenden Wand a ein ausreichender Ausdehnungsraum vorhanden ist, der von innen und außen mit flexiblen Dichtungsblenden versehen werden kann (Fig. 9a, 9b).

3. pa-ma-re-sol-Gebäude nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Reflexionswagen k durch seine gesteuerte Mobilität dem jeweiligen Sonnenverlauf folgt und durch Regelbarkeit die jeweilige solare Einstrahlung als Reflexion im (z. B.) 90° Winkel auf eine gewünschte Fläche auftreffen lassen kann. Bei Ausstattung des Reflexionswagens k mit fokussierenden Spiegeln R 1 können diese auf der Reflexionsfläche R (Fig. 9b) oder/und mit k verbunden, in größerem Abstand vor R postiert werden (Fig. 3). Die solare Einstrahlungs- Umlenkung über die Reflexionsflächen, z. B. R, bewirkt u. a., daß von dem Moment an, indem der azimutale Einstrahlungswinkel größer wird, als ein Gebäudewinkel der längsten Seite (Spannseite), die auf eine Wandfläche direkt und reflektiert eingestrahlte solare Energie sukzessive auf über 100% erhöht wird. Der Reflexionswagen k kann unterteilt und ggf. zusammenklappbar auch mit mehreren, in unterschiedlichen Richtungen abstrahlenden Reflexionsflächen versehen werden. Dies ermöglicht u. a. die Konzentrierung solarer Energie und Blendfreiheit für den Bereich der Fensterflächen und den Innenraum (Fig. 9e). Die variable Verwendung mehrerer (z. B. kleinerer) k statt nur eines k ist auch durchführbar. Weiterhin ermöglicht k, insbesondere bei Zunahme des Altitudewinkels, eine zusätzliche Wärmespeicherung bei einem Speicherausbau der Wintergartenfront.

4. pa-ma-re-sol-Gebäude nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die steuerbaren Reflexionsschirme V durch ihre, den solaren Altitudewinkel ausgleichende Regelbarkeit die solare Einstrahlung zur Wärmespeicherung stets auf der gleichen, einmal vorgesehenen Speicherfläche - mindestens über die gesamte Heizperiode - fixieren ) (Fig. 8).
Die Regelbarkeit der Reflexionsschirme gestattet auch eine Konzentrierung solarer Energie, indem z. B. das untere V eine andere Stellung erhält als das obere V. Dadurch wird u. a. eine Möblierung an der Speicherwand ermöglicht (Fig. 8a).

5. pa-ma-re-sol-Gebäude nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Reflexionsrollo R 2 mit seinem äußeren Ende an bestimmten, dem Sonnenverlauf entsprechenden, am Boden befindlichen Arretierungspunkten R 3 befestigt wird und dadurch beste Reflexion ermöglicht (Fig. 9c), sowie bei Beendigung der Reflexion die dahinter liegende Fläche, z. B. eine transparente Wintergartenfront, freigibt.
Wird die Wintergartenfront c 1 mit einer inneren Speicherwand versehen, kann R 2 zur Mitte der Wintergartendecke hin angebracht werden, so daß dann zusätzlich zur Reflexion auf a solare Energie auf die Speicherwand einstrahlen kann. Die variable Verwendung mehrerer (z. B. kleinerer) oder/und z. B. in unterschiedlicher Stellung angebrachter R 2 statt nur eines R 2 ist auch möglich.