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Sonnenhaus-Kriterien und -Typen im Überblick

Was ist ein Sonnenhaus? Welches Bau- und Energiekonzept definiert den Sonnenhausstandard? Welchen energetischen Anforderungen muss es demnach gerecht werden? Welche unterschiedlichen Sonnenhaustypen gibt es?

Im Zuge der zunehmend energieeffizienten Bauweisen haben sich in der Praxis verschiedene Konzepte etabliert. Eines davon ist das sogenannte "Sonnenhaus". Wir erklären in diesem Artikel, welche Prinzipien dem Sonnenhaus zugrunde liegen und wer den Standard aufgestellt hat. Wir beschreiben außerdem wie das Sonnenhaus typischerweise aufgebaut ist und wie es energietechnisch funktioniert. Dabei lernen Sie die Grundlagen zum solaren Bauen ebenso kennen wie den Nutzen, den diese Bauweise den Bewohnern bringt.

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Energiestandard Sonnenhaus – die Anforderungen im Überblick

Unter Solarhaus versteht man ein Haus in solarer Bauweise (auch Solararchitektur genannt). Das heißt, dass das Gebäude so geplant und errichtet wurde, dass es die an seinem Standort natürlich vorkommenden Energieressourcen, allen voran: die Sonnenenergie, effizient nutzt.

Ein sogenanntes Sonnenhaus ist ein Solarhaus, das bestimmten Anforderungen an seinen energetischen Verbrauch gerecht wird. Die Anforderungen an die Bau- und Heiztechnik eines Sonnenhauses, sprich: den daraus resultierenden Energiestandard Sonnenhaus, hat das gleichnamige Sonnenhaus Institut e. V. entwickelt. Anhand der definierten Anforderungen können Bauherren ein Sonnenhaus planen und bauen lassen.

Ein Sonnenhaus soll nach der Sonnenhaus-Philosophie grundsätzlich einen möglichst kleinen Bedarf an Primärenergie haben, der zum einen daraus resultiert, dass zu seiner Deckung Großteils Solarenergie, also Photovoltaik (Solarstrom) und Solarthermie (Solarwärme), verwendet wird, und der zum anderen auch ein Ergebnis der optimalen Wärmedämmung des Gebäudes ist.

Bei dem Mehrfamilien-Sonnenhaus in Moosburg werden 70 Prozent des Heizenergiebedarfs mit 64 qm Solarkollektoren gedeckt. (Foto: Bernd Kerscher / Sonnenhaus Institut e.V.)
Bei dem Mehrfamilien-Sonnenhaus in Moosburg werden 70 Prozent des Heizenergiebedarfs mit 64 qm Solarkollektoren gedeckt. (Foto: Bernd Kerscher / Sonnenhaus Institut e.V.)
Beim Sonnenhaus der Familie Karl aus Kusterdingen decken 24 qm Solarkollektoren 65% des Heizbedarfs. (Foto: Jörg Walter Karl / Kampagne „Solarwärme für Alle“)
Beim Sonnenhaus der Familie Karl aus Kusterdingen decken 24 qm Solarkollektoren 65% des Heizbedarfs. (Foto: Jörg Walter Karl / Kampagne „Solarwärme für Alle“)
Neubau des energieautarken Sonnenhauses der VR-Bank Altenburger Land im östthüribgischen Schmölln (Foto: HELMA Eigenheimbau AG / Sonnenhaus Institut e.V.)
Neubau des energieautarken Sonnenhauses der VR-Bank Altenburger Land im östthüribgischen Schmölln (Foto: HELMA Eigenheimbau AG / Sonnenhaus Institut e.V.)
Auf dem Dach dieses 271 qm großen Sonnenhauses sind 42 qm Solarkollektoren und 24 qm Solarmodule installiert. (Foto: Markus Rupp Bauunternehmen / Sonnenhaus Institut e.V.)
Auf dem Dach dieses 271 qm großen Sonnenhauses sind 42 qm Solarkollektoren und 24 qm Solarmodule installiert. (Foto: Markus Rupp Bauunternehmen / Sonnenhaus Institut e.V.)

Solarer Deckungsgrad

Wegen der Auslegung seines solaren Deckungsgrades ist das Sonnenhaus quasi berühmt: Wichtig: Das Sonnenhaus Institut e.V. betont, dass der solare Deckungsgrad für alle Varianten des Sonnenhauses gelte. Demnach soll solare Strahlungsenergie den Energiebedarf (Brutto), der für die Heizung der Räume und die Zubereitung von Warmwasser (Heiz- und Brauchwasser) für die Bewohner des Hauses nötig ist, zu wenigstens der Hälfte (50 Prozent) decken. Um den solaren Deckungsgrad als anteilige Energieeinsparung zu ermitteln, würde demnach Simulations-Software eingesetzt, die die tatsächliche Einsparung mit einem Referenzsystem ohne Solaranlage(n) vergleicht. Auf diese Weise bewerte man, so das Sonnenhaus Institut e.V., lediglich den verlustbereinigten, tatsächlich auch nutzbaren Solarertrag. Die Simulation erfolge demnach unter realistischen Nutzungsrandbedingungen und mit Klimadaten in Bezug zum Standort.

Primärer Energiebedarf

Die Energieeinsparverordnung (EnEV) stellt ein Verfahren bereit, nach dem sich der spezifische Primärenergiebedarf berechnen lässt.

Sonnenhaus Neubau: Der Primärenergiebedarf soll - EnEV-verfahrensgemäß - bei Neubauten nicht höher als 15 Kilowattstunden (kWh) pro Quadratmeter (m2) der Gebäudenutzfläche und Jahr sein. Der genannte Primärenergiebedarf ist vergleichsweise gering – oder anders ausgedrückt: Der Standard ist vergleichsweise hoch. Er lässt sich in der Regel nur realisieren, wenn als zusätzliche Heizung eine auf regenerativer Grundlage zum Einsatz kommt.

Wird das neugebaute Sonnenhaus stattdessen mit einer fossilen Heizungsanlage unterstützt, etwa einer Gasheizung, gelte für die spezielle Sonnenhaus-Variante „Neues Sonnenhaus f – mit fossiler Nachheizung“ ein doppelt so hoher Grenzwert: 30 kWh/m 2a. Um darauf zu kommen, ist meist ein höherer solarer Deckungsgrad vonnöten als 50 Prozent, der wiederum von einer größeren Solaranlage erwirtschaftet werden muss.

Sonnenhaus Bestand: Für bestehende Gebäude gibt es den Grenzwert „EnEV-Referenzgebäude“.

Wissen sollte man auch, dass Stromgutschriften von Photovoltaik-Solaranlagen den Primärenergiebedarf des Gebäudes mindern können. Häufig lässt sich damit der Hilfsstrom, der die Anlage antreibt, Großteils oder gänzlich kompensieren.

Dämmstandard

Verglichen mit dem EnEV-Referenzgebäude soll ein neues Sonnenhaus einen um mindestens 15 Prozent geringeren spezifischen Transmissionswärmeverlust H‘T aufweisen, was den Werten eines KfW-Effizienzhauses 70 nach EnEV 2013 entspricht. Für sanierte Gebäude gilt, dass ihr H‘T nicht mehr als 15 Prozent über dem des EnEV-Referenzgebäudes liegt.

Diesen Mindestanforderungen liegt zugrunde, dass Baumaßnahmen einerseits eine unterschiedliche Lebensdauer haben und andererseits nur dank einer überdurchschnittlichen Wärmedämmung ein hoher solarer Deckungsgrad zu erzielen ist. Daher ist eine effiziente Wärmedämmung des Sonnenhauses Voraussetzung für dessen geringen Heizbedarf – die Gebäudehülle sollte dazu wärmebrückenfrei und luftdicht ausgeführt sein.

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Weitere Sonnenhaus-Varianten im Vergleich

Sonnenhaus Plus

Das Sonnenhaus Plus soll laut gleichnamigem Energiestandard mehr Solarenergie produzieren, als es verbraucht. Man betrachtet hier zum einen die Primärenergie-Jahresbilanz an eigens erzeugtem solaren Strom und zum anderen die vom Sonnenhaushalt insgesamt verbrauchte Primärenergie, zu der gegebenenfalls auch der Haushaltsstrom aus der Steckdose zählt, den der Stromanbieter liefert. Anders als beim Effizienzhaus Plus beispielsweise, berücksichtigt man beim Sonnenhaus Plus nicht die Endenergie.

Sonnenhaus autark

Mit einem Sonnenhaus autark will man Autarkie vom Stromnetz erreichen – der Autarkiegrad sollte laut Sonnenhaus Institut e.V. bei 50 Prozent und höher liegen. Mit Autarkiegrad meint man das Verhältnis von eigenverbrauchtem Solarstrom zum gesamten Stromverbrauch („Technikstrom“ plus Haushaltsstrom). Statt des Netzstroms soll der Haushalt weitestgehend mit Eigenstrom versorgt werden.

Ein solch hoher Autarkiegrad lässt sich nur erreichen, wenn der Stromverbrauch seitens der Bewohner des Sonnenhauses autark bewusst gedrosselt wird, zum Beispiel, indem sie stromsparende Haushaltsgeräte betreiben und auf das Heizen mit Strom möglichst verzichten. Dafür sei es durchaus lohnenswert, Überschüsse an selbst erzeugtem Solarstrom beispielsweise zu nutzen, um die Batterie eines E-Autos zu betanken.

Architektur und Bautechnik von Sonnenhäusern

Für den Aufbau von als Sonnenhaus ausgelegten Gebäuden gibt es keine festgelegte Bauweise. Allerdings empfiehlt das Sonnenhaus Institut e.V. kompakte, länglich geformte Baukörper, deren südliche Gebäudeseite so gestaltet ist, dass sie über ihre Fläche eine große Menge an winterlicher Sonnenstrahlung aufnehmen könne.

Entsprechend dem energetischen Konzept, das mit dem Sonnenhaus umgesetzt werden soll, kommt es auch auf die Baustoffe an, aus denen es errichtet wird. Hier sollten Baustoffe mit überdurchschnittlicher Ökobilanz zum Einsatz kommen. Gut bewährt hätten sich laut Sonnenhaus Institut e.V. beispielsweise der monolithische Massivbau mit Wärmedämmziegeln und der ökologische Holzbau.

Insbesondere bei Fenstern käme es auf deren hohe thermische Qualität an – und auf das Verhältnis von Fensterfläche und Mauerwerk in Abhängigkeit von der Ausrichtung des Sonnenhauses (Himmelsrichtung) und seiner Wärmespeicherfähigkeit. Wobei es ratsam sei, große Fensterflächen, die im Winter für genügend Wärme und Licht sorgen, so zu konstruieren, dass sie im Sommer beschattet werden können, um eine Überhitzung zu vermeiden.

Als prägende Merkmale eines Sonnenhauses nennt das Sonnenhaus Institut e.V. ein nach Süden ausgerichtetes, steil geneigtes Solardach, das als Installationsfläche für eine Solarthermie-Anlage und gegebenenfalls auch eine Photovoltaikanlage dient sowie ein großer, gebäudeintegrierter Wassertank, der der Heizungsanlage als Pufferspeicher dient.

Förderungsmöglichkeiten eines Sonnenhauses

Sonnenhäuser erfüllen heute schon die Anforderungen der EU-Gebäuderichtlinie für Niedrigstenergiegebäude (Nearly zero-energy-buildings). Demnach muss der Energiebedarf in neuen Gebäuden ab 2021 sehr niedrig sein (fast Null) und zu wesentlichen Teilen mit erneuerbaren Energien gedeckt werden. Weiterhin lässt sich das Sonnenhaus-Konzept besonders gut mit dem Effizienzhaus-Standard KfW 55 kombinieren. Zudem werden seit Inkrafttreten des novellierten Marktanreizprogramms (MAP) am 1. April 2015 große Solarheizungen für ein Sonnenhaus, die zu mindestens der Hälfte solar beheizt werden, verstärkt gefördert. Bauherren von Sonnenhäusern können so bis zu 50 Prozent der Investitionskosten für die Solarkollektoren als BAFA-Zuschuss erhalten.

Die BAFA-Förderung kann wahlweise als größenabhängige Pauschal- oder ertragsabhängige Förderung beantragt werden. Voraussetzungen sind

  • eine Brutto-Kollektorfläche von 20 bis 100 m2,
  • ein solarer Deckungsgrad von mindestens 50% und
  • ein Dämmstandard gemäß KFW-Effizienzhaus 55 (H’T <= 0,7 x H’T EnEV-Referenzgebäude).

Solar-Kombianlagen im Gebäudebestand mit Kollektorfläche von 15 bis 40 m2, die nicht all diese Voraussetzungen erfüllen, können nur mit dem Basisfördersatz bezuschusst werden. Um einen Gebäude-Effizienzbonus für sanierte Bestandsgebäude zu erhalten, müssen alle Kriterien eines KFW-Effizienzhaus 55 erfüllt sein.

Tabelle 1: Fördersätze für Pauschalförderung pro (angefangenen) qm Brutto-Kollektorfläche
Fördermaßnahme Pauschalbetrag pro m2
Innovationsförderung Neubau 150 Euro/m2
Basisförderung Gebäudebestand 140 Euro/m2
Innovationsförderung Gebäudebestand 200 Euro/m2
Gebäude-Effizienzbonus Basisfördersatz 70 Euro/m2
Gebäude-Effizienzbonus Innovationsfördersatz 100 Euro/m2

Anstelle der größenabhängigen Pauschal-Innovationsförderung kann für ein Sonnenhaus auch die Ertragsförderung gewählt werden. Diese Variante ist vor allem bei Neubauten, in denen leistungsstarke Kollektoren zum Einsatz kommen, interessant. Basis für die Berechnung der Förderung ist der im Keymark-Kollektor-Prüfzertifikat (Datenblatt 2) für den jeweiligen Standort bei einer Kollektortemperatur von 50 °C ausgewiesene jährliche Kollektorertrag. Der Ertrag des gesamten Kollektorfeldes wird dann mit 0,45 € multipliziert. Die Erträge von Zwischenformaten bei Großflächenkollektoren des gleichen Typs, die über kein Zertifikat verfügen, werden von dem BAFA entsprechend interpoliert.

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"Sonnenhaus-Kriterien und -Typen im Überblick" wurde am 14.06.2016 das letzte Mal aktualisiert.