Gruppenpuzzle: Energieeffizienz

LR 21 AB 4 Ch Nutzung des Energieträger Sonnenlicht
Worum geht es? Nutzung neuer Energieträger Methode: Gruppenpuzzle Expertenrunde B
Fachkompetenz Fachwissen und Bewertung: Schülerinnen und Schüler wenden ihre Kenntnisse zur Entwicklung von Lösungsstrategien
an: ... stellen Bezüge zur Physik her (Bewertung)
Hier wird mehr Energie eingefangen als genutzt, aber wie
In der Sonne werden Wasserstoffkerne zu Helium verschmolzen unter Freisetzung großer Energiemengen: 2H + 3H ->
4He + 1 n / - 17,588 MeV. Als Globalstrahlung kommen davon in Deutschland ca. 1000 kWh/m2 jährlich auf der Erdoberfläche
an. Passivhäuser, dessen Energieverbrauch nicht höher als 15 Kilowattstunden pro Quadratmeter im Jahr
(kWh/m2 • a) liegt, nutzen diese Sonnenenergie optimal. Aber es geht noch besser. Inzwischen werden Plusenergiehäuser
angeboten, die mehr Energie einfangen als „verbrauchen“. Wenn man sich dabei auf das Wesentliche konzentriert, bleiben
fünf Variable einer Rechnung:
• die Ausrichtung des Hauses,
• die Form des Baukörpers,
• die Wärmedämmung,
• die Energietechnik
• und die Lüftung.
Bei den ersten beiden Punkte ist zu bedenken, sind sie einmal realisiert, sind sie nachträglich nicht mehr zu korrigieren.
Hier entscheidet sich erhalte ich Energie umsonst oder kriege ich sie nicht, sagt Ralf Pohlmann lakonisch, Spezialist für
energiesparendes Bauen. D.h. Die Bauweise ist nicht entscheidend. Ob Holzrahmenbau, Porenbeton oder Ziegel. Mit jedem
Material lässt sich ein guter Energiestandard erreichen. Allein auf Wandstärke und Luftdichtigkeit kommt es an.
Die Planung sollte also mit der Lage beginnen. Der nächste Schritt ist die Form des Baukörpers. Aus energetischer Sicht
sollte möglichst viel Wohnfläche in möglichst wenig Hüllfläche untergebracht werden. Nicht zu schlagen der Iglu. Ungeschlagen
ungünstig der Winkelbungalow. Optimal das zweigeschossige Haus mit leicht geneigtem Pultdach. Nach Süden
sollten die Fenster groß sein, um Sonne einzufangen. Allerdings nicht unbegrenzt. Wächst der Anteil über zwei Drittel, so
können erhebliche Kosten für Verschattung und Kühlung anfallen. Fenster zum Norden so verteilt, dass bei viel Lichteinfall
wenig Wärme verloren geht. Nach Süden also Wohnräume nach Norden Funktionsräume. Nun die Dämmung. Hier
gibt es eine Kennziffer den U-Wert, der die Energieleitfähigkeit eines Stoffes bezeichnet. Je niedriger desto besser. Mauern
von Altbauten haben eine U-Wert von 1,4, Passivhäuser 0,1.; Wärmeschutzglas 1,1 Dreifachverglasung 0,5 - 0,8.
Bei der Heiztechnik gibt es mehrere Alternativen: 1. Warmwasserbereitung durch Solarthermie. 2. Lüftungsverluste durch
Lüftungsanlagen. 3. Heizung bei sehr geringem Verbrauch: Brennwertheizung, sie ist hier aber wieder auf fossile nicht
erneuerbare Energie angewiesen, sonst eben die Holzpelletheizung oder die Wärmepumpe. Insgesamt aber Energieeffizienz
unverkrampft angehen. Lieber ein Prozent mehr Energieverbrauch bei stimmigen Entwurf, dafür aber hin und wieder
mit dem Fahrrad fahren.
Aufgaben: 1. AII: Suche dir einen Bauplatz in Hannover Südost über Google Maps aus. Drucke deinen Bauplatz aus und
markiere die Himmelsrichtungen. 2. AII: Suche mit dem Modellhaus (Bild oben links) die günstigste Ausrichtung zum
Sonnenlicht aus (Sonnenstand am Mittag als Ausgangspunkt nehmen). 3. AII: Teste auf dem Schulgelände den Pavillontrakt
als Passivhausstandort. Hat er für ein Plusenergiehaus die optimale Lage? 4. AIII: Entwirf für diesen Standort ein
Plusenergiehaus.
Kriterium Punkte 1 (sehr gut) - 6 Bemerkung
Lage zur Sonne
Form Baukörper
Wärmedämmung
Energietechnik