Solararchitektur in den USA (4)

Zwei Solarhäuser in Colorado

Einer der Pioniere der solaren Technik war der amerikanische Ingenieur George Löf.  1945 projektierte er einen solaren Luftkollektor, den er auf dem Dach eines schon bestehenden Bungalows in Boulder, Colorado, installieren liess. Sein Ziel war es, eine einfache und wirtschaftliche Anlage zu bauen. Im ersten Winter nach der Inbetriebnahme deckte der Kollektor 26 Prozent des häuslichen Wärmebedarfs. Die noch fehlende Wärme wurde durch eine konventionelle Ölheizung erbracht. Löf, der ein ausgesprochener Optimist war, meinte man hätte mit ein paar einfachen, technischen Änderungen auch 55 Prozent des Wärmebedarfs decken können. Die anfänglichen Defekte bestanden aus dem Bruch der Glaslamellen, hervorgerufen durch die thermische Dilatation, sowie Wärmeverlusten durch undichte Leitungen und Ventile. 

Boulder House 1945 

Der Wirkungsgrad des Luftkollektors mit übereinander angeordneten Lamellen variierte, je nach Luftgeschwindigkeit und Zahl der Lamellen, zwischen 30 und 60 Prozent. Die Warmluft aus dem Kollektor wurde am Dachfirst gesammelt und in einen Speicher geleitet, der aus einem Kieskoffer im Untergeschoss des Bungalows bestand. Wenn die Luft den grössten Teil ihrer Wärme an den Speicher abgegeben hatte, kehrte sie zum Kollektor auf dem Dach zurück. Die Raumheizung erfolgte über den Speicher. Die Raumluft durchströmte den Kiesspeicher, erwärmte sich dort und kehrte in die Zimmer zurück. Bei Bedarf konnte die Warmluft aus dem Kollektor auch direkt in die Räume eingeblasen werden.

Nach der Anlage in Boulder baute Löf für sich selbst ein Haus in Denver, Colorado, auf dem er eine Reihe von nach Süden geneigten Flachkollektoren installierte. Die von der Sonne erwärmte Luft wurde mittels eines Ventilators in den unteren Teil von zwei vertikalen Kiesspeichern eingeblasen, trat am oberen Teil abgekühlt wieder aus und kehrte in die Kollektoren zurück. Jede der beiden Speichersäulen hatte einen Durchmesser von einem Meter und war 4,9 Meter hoch.  

Die kalte Luft aus den Zimmern trat in das System unter der Zimmerdecke ein, durchquerte den Kollektor und den Speicher. Die Warmluft gelangte hingegen über Öffnungen im Fussboden in die Zimmer. Bei Bedarf  leiteten automatisch funktionierende Ventile die Warmluft direkt in die Zimmer.

Im Winter 1959-60 deckte das System 26 Prozent des Wärmebedarfs, also sehr viel weniger als gedacht, denn Löf hatte den Deckungsgrad auf 60-70 Prozent geschätzt. Zum Glück hatte das Haus auch eine Ölheizung, so dass die Bewohner nicht ganz im Kalten sitzen mussten.

Schema der solaren Heizanlage des Hauses von George Löf in Denver, Colorado

(Quelle: Anderson & Riordan)