Energetische Aktivierung von Dachflächen in Neu- und Altbauten durch Stauwärmenutzung
-dargestellt am Beispiel des Neubaus der Jugendherberge in Dahme/Ostsee-
Einleitung
Die Solarthermie gewinnt in Deutschland aufgrund der stetig steigenden Energiepreise zunehmend an Bedeutung. Die Nutzung von solarer Strahlungsenergie mit Hilfe von Kollektoren oder photovoltaischen Zellen ist eine bekannte und vielfach angewandte Technologie. Die Umsetzung dieser kostenintensiven Lösungen ist jedoch derzeit nicht ohne eine finanzielle Förderung wirtschaftlich. Weniger bekannt ist die kostengünstige Verwertung der Sonnenstrahlung durch die Nutzung der unter Dachflächen entstehenden Stauwärme.
Mit einer handelsüblichen Metalldacheindeckung ist es möglich, die Sonnenbestrahlung von Dachflächen energetisch zu nutzen. Die auch schon bei geringer Sonneneinstrahlung im Dachraum entstehende Stauwärme wird abgeführt und über eine Wärmepumpe in den Heizungskreislauf eingespeist. Die gewonnene Energie wird zur Brauchwassererwärmung und Heizungsunterstützung genutzt. Zur Praxiserprobung wurde der Neubau einer Jugendherberge des Deutschen Jugendherbergswerkes in Dahme (Abb. 1) mit einem Energiedachsystem mit Metalleindeckung ausgestattet.
© Berndt + Lutz Architekten
Abb. 1: Neubau der Jugendherberge Dahme
Es wird davon ausgegangen, dass die Wirtschaftlichkeit der Stauwärmenutzung maßgeblich von der Arbeitszahl der Wärmepumpe, den Investitions- und Installationskosten für die Wärmepumpe und den Kosten für das zusätzliche Luftkanalsystem beeinflusst wird. Erste Schätzungen gehen davon aus, dass sich die Anlage, je nach erreichter Arbeitszahl der Wärmepumpe und Entwicklung des Heizöl- und Strompreises, in einem Zeitraum von 6 bis 10 Jahren amortisiert.
Die Potenziale der Stauwärmenutzung lassen sich wie folgt beschreiben:
erhöhte Leistungsziffer der Wärmepumpe und dadurch geringere elektrische Leistungsaufnahme,
einfache und kostengünstige Möglichkeit, durch Metalldächer schon kurze Sonnenscheinphasen zur Energiegewinnung zu nutzen,
Reduktion des Primärenergieverbrauchs, gerade in der Übergangszeit im Frühjahr und Herbst,
erhebliche Kostenreduktion der solarthermischen Energiegewinnung, da lediglich die Ziegeldacheindeckung durch ein in der Regel kostengleiches Metalldach ersetzt werden muss,
eine Reduktion von klimarelevanten Schadgasen, insbesondere Kohlendioxid.