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Solarhaus der TU Darmstadt gewinnt Solar Decathlon in Washington

(28.10.2007) Die Technische Universität Darmstadt hat den renommierten Wettbewerb "Solar Decathlon" in Washington D.C/USA gewonnen. Der Solar Decathlon ist ein Zehnkampf der Solarhäuser. Der deutsche Wettbewerbsbeitrag hatte in den Kategorien Architektur und ingenieurtechnische Leistungen deutlich gewonnen und konnte somit den Gesamtsieg erringen. US-Energieminister Samuel Bodman nahm die Siegerehrung vor. Der Schirmherr des deutschen Beitrags, Bundesminister Wolfgang Tiefensee, gratulierte recht herzlich: "Das Projekt zeigt die große Leistungsfähigkeit deutscher Hochschulen, Architekten und Ingenieure sowie die Möglichkeiten deutscher Technologien beim Bau hochenergieeffizienter Gebäude. Die Ideen und Konzepte auf diesem Gebiet finden weltweit Interesse und Anerkennung." Das deutsche Projekt war im Rahmen der Forschungsinitiative "Zukunft Bau" des Bundesministeriums für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung gefördert worden und soll auf der DEUBAU 2008 ausgestellt werden.


Der Solar Decathlon ist ein vom US-Energieministerium ausgeschriebener Wettbewerb für Hochschulen und Universitäten, der die Potenziale des solaren, nachhaltigen Bauens im Rahmen einer Bauausstellung einer breiten Öffentlichkeit vorstellen soll. Ziel war es, ein Haus zu errichten, das ...

  • wenig Energie verbraucht,
  • viel Energie produziert und
  • auch in architektonisch-ästhetischer Hinsicht überzeugt.

20 internationale Wettbewerbsbeiträge wurden dazu im Vorfeld ausgewählt. Die fertigen Häuser wurden in Washington D.C. auf der National Mall in unmittelbarer Nähe zum Capitol und zum Weißen Hauses vorgestellt.


Die TU Darmstadt hatte als eine von nur zwei europäischen und einzige deutsche Universität den Sprung in den Bauwettbewerb geschafft. Die TU Darmstadt hatte zum ersten Mal beim Solar Decathlon mitgemacht und sich gleich gegen die starke Konkurrenz aus USA, Kanada und Südamerika durchgesetzt.

Im und am Gebäude der TU Darmstadt werden eine Reihe neuester Technologien erprobt. Insbesondere ist hinzuweisen auf die neuartige Lamellenfassade, die verschattet, Sichtschutz bietet und über integrierte Photovoltaikelemente Strom erzeugt - siehe Bild rechts bzw. das ganze Bild (Audreas Kimkeldey, links, und Johannes Hegger beim Reinigen der Solarzellen auf den Lamellen; Bildquelle: Kaye Evans-Lutterodt/Solar Decathlon). Die Fassade wird komplettiert mit hochdämmenden Fenstern (zum Teil 4-fach-Verglasung) und Vakuumdämmung in Wänden, Böden und Decken sowie Latentwärmespeichern (PCM, Phase Changing Material). Innovative anlagetechnische Systeme und energiesparende Haushaltsgeräte komplettieren den Beitrag. 12,5 kW Strom können die Solarzellen unter optimalen Bedingungen liefern. Ein Teil davon wurde für ein Elektroauto eingesetzt.

Die Wettbewerbsvorgaben limitieren die maximale Grundfläche des Hauses auf 75m². Der deutsche Beitrag aus Darmstadt bietet in seiner Wintervariante 45 m² Wohnfläche; im Sommer, wenn die Veranda auf der Südseite hinzukommt, erreicht es seine Maximalgröße von 74 m². Der Gebäudekern mit Küche, Bad und Warmwasserspeicher ist auf ein Mindestmaß reduziert. Er kann jedoch je nach Bedarf und Anzahl der Gäste erweitert werden. Aus der Single-Küche wird so z.B. ein Raum zum gemeinsamen Kochen. Die Möbel im Wohn- und Essbereich können zusammengeklappt und im doppelten Boden der Gebäudeplattform wie in einer Schublade verstaut, so genannte Schlafkuhlen mit Platten abgedeckt werden. Auf diese Weise entsteht genügend Platz auch für größere Feste oder einfach nur, um einen "puristischen Raum" zu erleben.
Für den Prototyp wurden überwiegend nachwachsende, naturnahe und recyclebare Materialien verwendet.


Das Wohngebäude, das von einem Team aus 30 Nachwuchswissenschaftlern des Fachbereichs Architektur der TU Darmstadt unter Leitung von Prof. Manfred Hegger entwickelt wurde, hatte 2006 bereits den Deutschen Solarpreis gewonnen und ist ausgewählter Ort der Initiative "Deutschland - Land der Ideen".

Die Anforderungen an das Haus sind hoch: Im Gleichklang mit ästhetischer Architektur, Behaglichkeit und Wohnkomfort muss alle zum täglichen Leben notwendige Energie allein mit der Sonne generiert werden. Gleichzeitig wurde das Haus modular konzipiert, um es leichter in die USA transportieren zu können. Das Energiekonzept stützt sich sowohl auf passive wie auf aktive Ansätze:

  • verschiebbare Holzlammellen bereiten Schatten und Sichtschutz, eine hochdämmende Fassadenschicht fungiert als thermische Hülle
  • die Schichtung ermöglicht ein Öffnen, Schließen, Erweitern und Schrumpfen des Wohnraumes je nach Tages- und Jahreszeiten
  • die Lamellenhülle ermöglicht in Sommernächten natürliche Lüftung
  • Überhänge im Süden bereiten Sonnenschutz im Sommer
  • Boden und Decke werden mit Vakuumdämmpanelen hoch gedämmt
  • Speichermassen in Decken und Wänden sorgen für Temperaturausgleich
  • größtmögliche Transparenz der Gebäudehülle sorgt für maximales Tageslicht im Innern und Verringerung der Notwendigkeit elektrischer Beleuchtung
  • die Photovoltaik und die Solarthermie wurden in die Gebäudehülle integriert. Ein ausreichender Energiegewinn, auch bei flacher Auslegung der Kollektoren, wurde in Simulationen berechnet und bestätigt. Im Bereich der Veranda werden die Photovoltaikelemente gleichzeitig als Sonnenschutz genutzt
  • eine Plattform im Boden nimmt alle Technologien auf, die die gewonnene Energie speichern, verarbeiten und verteilen
  • die Hausgeräte werden hinsichtlich ihres Energieverbrauchs optimiert, Restwärme wird zur Energiegewinnung mit eingesetzt
  • Kühlung, Heizung und Lüftung werden optimal miteinander kombiniert und mit geringstmöglichem Energiebedarf betrieben.

Zusammen mit dem Team der TU Darmstadt freut sich über diesen außergewöhnlichen Erfolg u.a. auch das zafh.net Stuttgart, Forschungszentrum Nachhaltige Energietechnik an der Hochschule für Technik. Das zafh.net hat das Gebäudeenergiekonzept mit erarbeitet und für die Darmstädter Architekturstudenten die Simulationen durchgeführt. Verschiedene neue Konzepte wie nächtliche Verdunstungskühlung, energieeffiziente Haustechnik, Verschattung mit Photovoltaik etc. wurden simuliert und zusammen mit dem Darmstädter Team im Gebäude umgesetzt. Beteiligt waren 10 Stuttgarter Studenten aus dem 7. Semester des Studiengangs Bauphysik, die Projektarbeiten zu verschiedenen Aspekten der Gebäudeenergieeffizienz und Anlagentechnik beigesteuert haben.


Die Aktivitäten im Rahmen des deutschen Beitrages zum Solar Decathlon Wettbewerb wurden genutzt, um Konzepte und Technologien zum nachhaltigen Bauen in Deutschland und den USA zu präsentieren und diskutieren. In diesem Zusammenhang wurde vom Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung am 18.10.2007 in der deutschen Botschaft in Washington D.C. ein Workshop zum Thema "Nachhaltiges und energieeffizientes Bauen in Deutschland und den USA" durchgeführt. Der Workshop im Rahmen der Forschungsinitiative "Zukunft Bau" fand großen Anklang. Rund 100 Vertreter aus Wirtschaft, Wissenschaft und Verbänden, insbesondere aus der USA, nahmen daran teil.

Darmstädter Solarhaus auf der DEUBAU 2008

Das Haus der TU Darmstadt wird im Rahmen der internationalen Baumesse in Essen, der DEUBAU 2008 (8.-12.1.2008 in Essen) auf dem Stand des Bundesministeriums für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung auch dem nationalen Publikum in Deutschland vorgestellt. Bereits am 11. Dezember 2007 werden die wissenschaftlichen Leistungen des Pilotprojekts u.a. Gegenstand des Kongresses des Bundesministeriums für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung "Nachhaltiges Planen, Bauen und Betreiben von Gebäuden" in Berlin sein.

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