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Von Wintergärten und Baumhäusern

Die frühen 90er-Jahre bedeuteten eine Zeit des Umbruchs im solaren Bauen. Noch hielten sich die Ideale der bioklimatischen, passiv-solaren Architektur, doch gleichzeitig nahm der Technisierungsgrad im energieeffizienten Bauen unübersehbar zu. Teil 7 befasst sich mit der „Wintergartenmode“ jener Zeit und dokumentiert die ersten Nullenergiehäuser der Freiburger Solarpioniere.

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Sektion Unfallchirurgie der Universität Ulm (1989)

Die Leitbilder der „bioklimatischen“, passiv-solaren Architektur mit ihren großen Südverglasungen und begrünten Wintergärten hielten sich bis in die 90er-Jahre. Noch 1992 schrieben Dieter Schempp, Fred Möllring und Martin Krampen aus dem Tübinger Architekturbüro LOG ID – seinerzeit eines der führenden Büros für solare Architektur in Deutschland – in ihrem Buch „Solares Bauen“: „Die Architektur von LOG ID beruht auf einem [...] sehr gut wärmegedämmten Massivgebäude, kombiniert mit einem nach Süden orientierten bepflanzten Glashaus. Diese muß thermisch vom Massivgebäude trennbar sein. Die Glashäuser sind alle subtropisch bepflanzt. Die Pflanzen übernehmen mehrere Funktionen: Sie halten die Temperatur in den Glashäusern im Sommer dadurch niedrig, dass sie Schatten spenden und bei hohen Temperaturen Feuchtigkeit.“ Das bepflanzte Glashaus oder seine miniaturisierte Form, der Wintergarten, blieben auch in den 90er-Jahren noch ein zentrales Kennzeichen vieler Neubauten mit ökologischem Anspruch – und sind dies im Bürobau bis heute.

Im Grundsatz jedoch bedeutete die solare Glashaus- und Wintergartenarchitektur einen Bruch mit den traditionellen Gepflogenheiten des Städtebaus, ähnlich wie es bereits beim Zeilenbau der 20er-Jahre der Fall gewesen war.

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Titelbild der ersten DETAIL-Ausgabe zum Thema "Solares Bauen" (1993 Titelzeichnung: Verschattungseinrichtung der Berufsoberschule in Fréjus;)

Die Kritik ließ denn auch nicht lange auf sich warten. In der ersten, 1993 erschienenen DETAIL-Ausgabe zum Thema „Solares Bauen“ schreibt Roberto Gonzalo: „Vom beabsichtigten verantwortungsbewussten Umgang mit der Natur ist wenig zu spüren. Man schießt mit Kanonen auf Spatzen und vergeudet Subventionsmittel. Aber es lässt sich gut verkaufen, und das ist das Wichtigste, denn Bescheidenheit hat keine große Werbewirksamkeit. Die Ratlosigkeit der Architektenwelt spiegelt sich auch in der Solararchitektur wider. [...] Wir wissen, dass eine kompakte, gut gedämmte Bauweise den Ausgangspunkt für eine energiesparende Planung bildet. Trotzdem bleibt das freistehende Haus (d.h. die unkompakteste Form eines Wohngebäudes) Gegenstand der meisten Untersuchungen und Demonstrationsprojekte [...] Neue Materialien und Technologien stehen im Vordergrund, weniger die Architektur.“

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Energieautarkes Solarhaus in Freiburg (1992)

Zu den Solarbau-Pionieren aus der Architektur gesellten sich Vertreter anderer Fachdisziplinen wie der Physiker Wolfgang Feist, Gründer des Passivhaus Instituts und Bauherr des ersten, 1990 in Darmstadt-Kranichstein errichteten Passivhauses. Auch Adolf Götzberger, langjähriger Leiter des Fraunhofer ISE und treibende Kraft hinter dem Bau des Freiburger Solarhauses, gehört zu diesem Kreis. Das Gebäude wurde aufgrund seiner (fast ausschließlich energetischen Prämissen folgenden) Gestaltung von Architekten viel kritisiert. Es vereint jedoch bereits 1992 zahlreiche Technologien, die bis heute zum Instrumentarium des energieeffizienten Bauens gehören – und einige mehr, die heute wieder in Vergessenheit geraten sind.

Das Haus, das auf 145 m² Fläche das typische Raumprogramm eines Einfamilienhauses enthält, ist ein zweigeschossiger, unterkellerter Bau aus Stahlbeton. An seiner kreisbogenförmigen Südfront wechseln sich geschosshohe Fenster und Wandflächen mit transparenter Wärmedämmung ab. Die Bodenplatte ist komplett gegen das Erdreich gedämmt, der Grundriss in mehrere Klimazonen eingeteilt. Das Haus erhielt eine mechanische Lüftung mit Wärmerückgewinnung und vorgeschaltetem Erdwärmetauscher, die nur in der kalten Jahreszeit in Betrieb war.

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Dachintegrierte PV-Module des Freiburger Solarhauses (1992)

Solare Hochleistungskollektoren mit Reflektoren lieferten Warmwasser. Beheizt werden die Räume wie bei einem Passivhaus ausschließlich über die Zuluft. Als Brennstoff dient Wasserstoff, der zuvor durch Solarstrom elektrolytisch hergestellt und in großen Tanks außerhalb des Gebäudes gespeichert wurde. Der gleiche Wasserstoff treibt auch eine Brennstoffzelle an, die das Gebäude während längerer sonnenarmer Perioden mit Strom versorgt. Bei sonnigem Wetter liefern 84 Photovoltaikmodule auf dem Dach Strom für das Gebäude und die Wasserstoffgewinnung.

Trotz seiner komplexen Gebäudetechnik bewährte sich das Solarhaus im Betrieb; im ersten Winter musste es aufgrund seiner guten Dämmung, der hohen solaren Gewinne und der Wärmerückgewinnung überhaupt nicht beheizt werden. Ein Modell für den künftigen Einfamilienhausbau war es freilich schon aus ökonomischen Gesichtspunkten nicht, sondern vielmehr ein Versuchslabor für neuartige gebäudetechnische Komponenten und deren intelligente Vernetzung. Daher geht im Grunde auch die einseitige Kritik an der Architektur solcher Versuchsbauten am Ziel vorbei.

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Architekt: Rolf Disch Foto: Rolf Disch Architektur
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Solarhaus ?Heliotrop?: Tragkonstruktion aus Holz und fertiges Gebäude

Einen noch radikaleren Ansatz als das Freiburger Solarhaus verfolgte der Architekt Rolf Disch mit seinem 1994 entstandenen „Heliotrop“: Das 200 m² große Haus mit Holztragwerk ist drehbar an einer Mittelsäule gelagert, die eine Seite hoch gedämmt, die andere großflächig verglast. Ein photovoltaisches Solarsegel mit 7 kW Spitzenleistung auf dem Dach wird zweiachsig der Sonne nachgeführt und versorgt das Gebäude mit Strom. Was in traditionellen Gebäuden die Verschattungseinrichtung übernimmt, bewerkstelligt in diesem Fall ein Elektromotor: Im Winter und den Übergangszeiten kann das Haus mit seiner verglasten Seite ständig der Sonne folgen, im Sommer dagegen wird es „aus der Sonne gedreht“ und so vor Überhitzung geschützt. Der berechnete Energiebedarf für die Drehung von Haus und Solarsegel betrug nur ein Drittel dessen, was ein Energiesparkühlschrank pro Jahr verbrauchte.

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