Für den Architekten war der Wunsch des Bauherrn nach einem Sonnenhaus eine interessante und zugleich komplexe Herausforderung. Per Definition darf ein Sonnenhaus nur dann als solches bezeichnet werden, wenn es eine gute Wärmedämmung aufweist, mehr als 50 Prozent des Warmwasser- und Heizwärmebedarfs durch Solarenergie deckt und die nur während der sonnenarmen Monate erforderliche Zuheizung aus regenerativen Energiequellen erfolgt. Der Unterschied zum Passivhaus besteht darin, dass im Sonnenhaus ein Heizverteilersystem vorhanden, aber eine zentrale Lüftungsanlage, die die Zuluft vorwärmt, nicht zwingend erforderlich ist.
Die Technik des Oberkotzauer Sonnenhauses ist relativ einfach: Um den hohen solaren Deckungsgrad des Wärmebedarfs zu erreichen, sind am 70° geneigten Dach 70 m2 Sonnenkollektoren angebracht. Diese großflächige Solaranlage ist nach Süden orientiert, um auch die Strahlen der tief stehenden Wintersonne ideal einfangen und in Wärme umwandeln zu können. Zur Überbrückung von Schlechtwetterperioden befindet sich an der Nordseite ein Warmwasserschichtenspeicher mit einem Fassungsvermögen von 22000 l, der die Wärme speichert und diese über Nieder-temperaturflächenheizungen in den Heizmonaten an die Wohnräume abgibt. Die Deckung des Restwärmebedarfs erfolgt über einen Holzofen mit Heizwassereinsatz.
Das Design des Oberkotzauer Sonnenhauses folgt dem Ansatz der klassischen, modernen Architektur. Das Gebäude wurde unter dem Motto „Vom Bauhaus zum Sonnenhaus“ entworfen und in Mischbauweise aus Ziegeln, Putz und Massivholzelementen errichtet.
Um eine sommerliche Überhitzung der Räume zu vermeiden, sind die meisten Fenster nach Osten und Westen angeordnet; Tageslicht bringen zudem Oberlichter ins Gebäudeinnere. Abhängig von der Himmelsrichtung und der Speicherfähigkeit des Gebäudes erfordert ein Sonnenhaus eine adäquate Dimensionierung des Fensteranteils an der Fassade. Dieser Anforderung wurde mit bodentiefen, brüstungslosen Fenstertüren Rechnung getragen. Das Besondere an diesen Elementen sind vom Profilsystemgeber Gealan entwickelte Technologien: Mittels der Statischen-Trocken-Verglasung STV wurden die Fensterscheiben mit den Fensterflügeln durch ein spezielles Band miteinander verklebt. Auf diese Weise wird eine so hohe Stabilität der Konstruktion erreicht, dass auf die Stahlarmierung im Flügel verzichtet werden kann. Die dadurch frei werdende Profilhauptkammer wurde mit einem Spezialschaum, der Intensiv-Kern-Dämmung IKD, gefüllt. Mit diesen Techniken wird eine besonders hohe Wärmeisolation der Fensterelemente erzielt. —
Was bedeutet STV und IKD?
Die Statische-Trocken-Verglasung STV sieht grundsätzlich zwei Einsatzmöglichkeiten vor:
Variante 1 verzichtet auf die Stahlaussteifung: Effekte: Kosteneinsparungen, leichtere Elemente und schnellere Verarbeitung.
Variante 2 ermöglicht in der Kombination STV plus Stahlaussteifung den Bau bisher nicht erreichter Elementgrößen. Hiemit können z. B. Balkontüren bis zu einer max. Flügelhöhe von 2500 mm gefertigt werden. Kernstück und Lösungsansatz bei STV ist ein Hochleistungsband, das bereits bei der Profilextrusion auf die 6 m langen Profilstangen aufgebracht wird. Band und Profil kommen als Einheit beim Fensterbauer an. Die Verarbeitung der Profile erfolgt wie gewohnt, zusätzliche Investitionen in Maschinen sind nicht erforderlich. Die Weiterverarbeitung kann durch geringfügige Anpassungen wie bisher durchgeführt werden.
Die Fensterverglasung selbst wird durch temporäre Haftverminderung des Klebebandes ermöglicht. Um ein zu schnelles Verkleben der Glasscheibe mit dem Klebeband zu verhindern, wird ein Kontaktmittel aufgespritzt, das die Haftung so weit reduziert, dass das Fenster ganz normal verglast und verklotzt werden kann. Beim Verzicht auf die Stahlaussteifung kann die Profilhauptkammer des Flügelprofils ausgeschäumt werden. Diese Verbindung der Klebetechnik und der Intensiv-Kern-Dämmung IKD im Flügelprofil ermöglicht Uf-Werte von bis zu 0,94 W/m2K. Dabei wird der Schaum bereits im Extrusionswerk in die Profilkammer eingebracht. Dies bedeutet, beim Fensterbaubetrieb muss dafür keine Technik angeschafft werden. https://www.gealan.de/de/home//gealan-fenster-systeme-gmbh | http://www.stv.gealan.de