Sonnenhaus / Passivhaus Vergleich zweier Baukonzepte für ...

2 Grundlagen und Definitionen des Referenzgebäudes 37
Bei Neubauten besteht die Möglichkeit, den Speicher als Gestaltungselement über zwei
Stockwerke reichend im Wohnbereich zu integrieren. Somit kommt die Speicherabwärme
direkt der Raumheizung zugute, und die schlanke Form begünstigt eine gute Temperatur-
schichtung. Diese ist wichtig für ein gutes Gelingen jeder Sonnenheizung. Dennoch sollten
große Speicher mit mindestens 250 mm Isolierstärke gedämmt werden, auch damit die
Abwärme im Sommer nicht unangenehm wird.
Wichtigster Ansatzpunkt für eine optimierte Speicherbewirtschaftung bzw. Systemtechnik
ist die Tatsache, dass ein Kollektor umso besser heizt, je besser er ausgekühlt wird. Die
kalten Schichten sammeln sich im unteren Speicherbereich, daher wird bei mehrstufigen
Wärmetauschern der untere grundsätzlich immer von der Solaranlage durchströmt. Ein
zweiter oder auch dritter Wärmetauscher schaltet erst dazu, wenn die Vorlauftemperatur
ausreicht, um die entsprechende Schicht im oberen Speicherbereich zu erwärmen. Durch
die Reihenschaltung der Wärmetauscher wird der Massenstrom durch den erhöhten hyd-
raulischen Widerstand etwas reduziert, was eine gewollte Erhöhung des Temperaturhubes
und damit eine Stabilisierung der Schichtladung nach sich zieht (Varioflow-Prinzip). Das
Ganze geschieht noch im Highflow-Bereich mit spezifischen Durchflüssen von etwa
25 - 35 l/(m²h). Die derzeit gängige Lowflow-Technik mit Topladefunktion zur Schnell-
aufheizung des Brauchwassers macht beim (trägen) Sonnenhauskonzept wenig Sinn, da
hier über Tage und Wochen auf Vorrat geheizt wird und vorzugsweise über schnellen
Durchlauf ein höherer Kollektorwirkungsgrad angestrebt wird. Ist die Kollektortemperatur
höher als die Temperatur im oberen Teil des Speichers, werden ohnehin zuerst beide WT
durchströmt, der Durchsatz ist dabei reduziert und die Speicherbeladung findet im oberen
Bereich, dem Teil der Trinkwarmwasserbereitung statt.
Ziel bei den Entladevorgängen ist es, den Speicher unten für die Solaranlage möglichst
intensiv auszukühlen und oben ein möglichst großes Reservoir an heißem Wasser zu erhal-
ten. Dies geschieht durch eine mehrstufige, „exergiegerechte“ Heizkreisentahme über spe-
zielle Mehrwegemischer, die dafür sorgen, dass der Heizungsvorlauf aus möglichst tiefen
Regionen des Speichers – idealerweise aus Schichten gleicher Temperatur - gespeist wird.
Somit muss dem Vorlauf weniger Rücklaufwasser beigemischt werden und der Heizungs-
rücklauf sorgt mit größtmöglicher Temperaturspreizung für eine gute Auskühlung des un-
teren Speicherbereiches, während die heißen Schichten so lange wie möglich unangetastet
bleiben [16].
Das Trinkwasser wird zur Erhaltung der Temperaturschichtung über ein Vorwärmrohr in
den Edelstahlboiler eingespeist. Der Warmwasserbereiter hat eine pilzartige Form und ragt
bis in den tiefen Bereich des Speichers. So kann das Trinkwasser langsam mit den Tempe-
raturschichten erwärmt werden und oben im Kopfteil seine endgültige Warmwassertempe-
ratur erhalten. Gleichzeitig trägt das bei Entnahme nachströmende Kaltwasser zur Ausküh-
lung der Kaltwasserzone bei. Die Anschlusshöhe des Heizungsvorlaufes bestimmt, wie