Solararchitektur in Europa (5)

Das Nullenergiehaus in Freiburg im Breisgau

1992 wurde in Freiburg im Breisgau das erste deutsche Nullenergiehaus eingeweiht, Das Haus, das im Rahmen eines fünfjährigen Forschungsprogramms des Fraunhofer-Instituts errichtet wurde, sollte energetisch autark, d.h. vollständig unabhängig vom öffentlichen Leitungsnetz sein. Alle Energie sollte von der Sonne kommen. Alle konventionellen Energiequellen wie Erdöl und Erdgas sollten ausgeschlossen bleiben und durch erneuerbare Energien ersetzt werden.

Südfassade des Nullenergiehauses in Freiburg i.Br.

Architektur

Das mit der Hauptfassade nach Süden ausgerichtete Gebäude, wurde auf einem Grundstück gebaut, das von keinen anderen Gebäuden verschattet wird. Die Südfassade ist voll verglast aber teilweise mittels eines transluziden Materials von 10 cm Dicke wärmegedämmt. Die Nordfassade ist hingegen fast fensterlos und besitzt eine sehr effiziente Wärmedämmung.

Energiekonzept

Das Herzstück der Energieversorgung ist die Verwendung von Wasserstoff, der mithilfe von Sonnenenergie erzeugt wurde und als Energiespeicher dient. Zur Erzeugung des Wasserstoffs wurden 44 Prozent der von den Photovoltaik-Anlage bereitgestellten Stroms verbraucht. Die restlichen 56 Prozent wurden direkt von den haustechnischen Anlagen verbraucht oder kurzzeitig in einer Bleibatterie gespeichert (20 kWh). Der Wasserstoff diente dazu, mithilfe einer Brennstoffzelle (zum ersten Mal in einem Blockheizkraftwerk eingesetzt) elektrischen Strom zu erzeugen sowie die zur Heizung des Gebäudes notwendige Wärme. Der Einsatz der Brennstoffzelle hat jedoch nicht zur erhofften Unabhängigkeit vom Elektrizitätsnetz geführt und deshalb musste man in einer ersten Betriebsphase hierauf zurückgreifen. Erst nach der Installation einer Membran-Brennstoffzelle war es den Bewohnern (Projektleiter mit Familie) möglich, das Haus autonom zu bertreiben.

Wenn man bedenkt, dass man mit dem Projekt die Machbarkeit eines energetisch vollkommen autarken Hauses demonstrieren wollte, wurden ausser der Brennstoffzelle noch andere Technologien getestet, die mit erneuerbaren Energien arbeiten, darunter ein Absorptions-Speicher, der auf kleinem Raum und ohne grössere Verluste die im Sommer gewonnene Wärme speichern kann, sowie Sonnenkollektoren, die häusliches Warmwasser erzeugen. Der Heizwärmebedarf (gemessen 0,5 kWh/(m²a)) konnte mit einer Wärmepumpe gedeckt werden, die an einen Erdwärmetauscher angeschlossen war.

Bewertung

Wegen der hohen Betriebskosten wurde das Freiburger Nullenergiehaus nach fünf Betriebsjahren wieder ans öffentliche Elektrizitätsnetz angeschlossen. Das Experiment hat gezeigt, dass der Bau eines energieautonomes Gebäudes nur dort Sinn hat, wo ein Anschluss an die öffentlichen Energienetze nicht möglich ist oder wenn dieser Anschluss unvertretbar teuer wäre. 

Kosten

Die Investitionskosten des Nullenergiehauses beliefen sich auf 2,6 Mio. DM (etwa 1,4 Mio. Euro), d.h. etwa das Dreifache eines normalen Hauses von gleicher Grösse.

Bauherrschaft: Frauenhofer-Institut für solare Energiesysteme 79100 Freiburg ise.fhg.de   

Architekt: Planerwerkstatt Hölken & Berghoff, 79279 Vörstetten