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Wie das Hausdach zum Kleinkraftwerk werden kann

Wie das Hausdach zum Kleinkraftwerk werden kann

Bis zum Jahr 2020 sollen laut EU-Gebäuderichtlinie nur noch Niedrigst-Energiegebäude errichtet werden dürfen. Nahezu energieautark zu sein, kann durchs Sparen alleine jedoch nicht gelingen. Mit einem Kleinkraftwerk am Gebäude ist dieses Ziel schon leichter zu erreichen. Lesen Sie in diesem Blogbeitrag, welche Rolle dabei künftig das Dach spielen kann.

Beim Stichwort Kleinkraftwerk denken viele von uns sofort an Sonnenenergie. Das ist nur legitim. Denn die Gewinnung von Wärme (Photothermik) und elektrischer Energie (Photovoltaik) aus dem Sonnenlicht ist beliebt und weit verbreitet. Findige Tüftler können sogar mit Kupferrohren, Wellblech, Holz und ein paar anderen Zutaten selbst eine Anlage zusammenbasteln. Andere wiederum statten ein Tandem mit einem Dach aus Solarpanelen aus und radeln so mit elektrischem Rückenwind nach Kasachstan.

 

Energieautark durch Solardachanlage

Doch auch Otto-Normal-Verbraucher interessiert sich zusehends für Energie aus der Sonne. Kein Wunder: Zumindest für Hausbesitzer haben viele Energieversorger passende Solarpakete im Programm. Der Verbund etwa will Eigenheimbesitzer überhaupt energieautark machen. Teil des Angebots ist die Powerwall von Tesla. Der vom Visionär Elon Musk erdachte Heimspeicher soll Häuser auch während der dunkleren Zeit mit elektrischer Energie versorgen, wenn gerade nicht so viel die Sonne scheint. Musk ist es auch, der der Welt gezeigt hat, dass sich Sonnenenergie nicht nur mithilfe von hässlichen, am Sonnenstand ausgerichteten Paneelen, erzeugen lässt. Das schaffen auch schicke Solardachziegel, die es in der zum restlichen Gebäude passenden Farbe und Form zu kaufen gibt. Kleines Detail: Erfunden hat Musk den Solarziegel allerdings nicht - den gibt es schon einige Jahre länger. Musk ist auch nicht der einzige, der sich mit dem Thema Ästhetik und Solarkraft auseinandersetzt.

 

Durchsichtige Solarzellen eignen sich auch fürs Dach des Wintergartens

Das niederösterreichische Solartechnik-Unternehmen ertex solar hat kürzlich eine kostengünstige Solarzelle präsentiert, die auch Licht durchlässt. Sogenannte Semitransparente Solarzellen gibt es zwar schon länger. Sie sind aber in der Regel siebenmal teurer als die lichtundurchlässigen Versionen. Die von ertex solar entwickelten Zellen kosten nur noch die Hälfte. Zudem ist ihr Wirkungsgrad auch höher als der bisheriger Lösungen. Dank solcher lichtdurchlässige Solarzellen können also nicht nur Fenster, sondern auch das Dach eines Wintergartens Strom erzeugen.

 

Was die Sonne nicht schafft, sollte der Wind richten

Bei aller Begeisterung für Solarenergie bleibt dennoch gerade in unseren Breiten ein gravierender Nachteil. Die Sonne scheint nicht immer. Nachts zum Beispiel. Und wenn sie scheint, dann braucht man zumindest meist weniger Wärmeenergie. Die naheliegende Lösung heißt Windenergie. Denn der weht auch in der Nacht und ganz besonders gerne, wenn es draußen kälter ist. Einfach zu installierende Sets hat selbst der Handel bereits für parat. Zudem scheint eine Montage eines Windrades gewichtige Vorteile zu bieten: Durch die Höhe des Hauses erspart man sich einen Teil des Mastes, im ohnehin kleinen Garten wird kein Platz verbraucht, und der Weg zum Stromnetz ist ausgesprochen kurz.

 

Windräder auf Hausdächern verursachen Probleme

Aber: das Dach ist für Windräder allerdings meist der falsche Platz. Auf einem Einfamilienhaus in einem Wohngebiet macht eine solche Anlage nur wenig Sinn: Denn erstens herrscht die für die Stromproduktion ideale Windgeschwindigkeit nicht direkt am Hausdach. Und ein mehrere Meter hoher Mast macht direkt im Wohngebiet eben auch keinen wirklich schlanken Fuß, die Bauordnung einmal noch ungeachtet. Zweitens können solche Windkraftanlagen auch Schall übertragen. Und das dürfte dann doch die Nachbarn stören. Besser für die Stadt würden sich Windräder mit vertikaler Achse eigenen. Die gelten als leiser, und auch die Behörden zeigen eine höhere Bereitschaft, solche Anlagen zu genehmigen. Allerdings haben diese Konstruktionen einen doch erheblich niedrigeren Wirkungsgrad, als die Windkraftwerke, bei denen sich die Rotoren um eine horizontale Achse drehen.

 

Die Windmühle für Städte kommt aus den Niederlanden

Aus dem Land der Windmühlen kommt ein kleines, etwa 4000 Euro teures Gerät, das die Probleme, die Windparks in Städten so mit sich bringen, lösen könnte. Die Windturbine Liam F1, der in Rotterdam ansässigen Forschungs- und Entwicklungsgesellschaft, produziert Strom nahezu geräuschlos. Das Design ähnelt einer Nautilus-Muschel. Das Meergetier besteht aus mehreren spiralförmig angeordneten Kammern, die die Muschel mit Luft füllen kann, um ihren Auftrieb zu regeln. Aufgrund der Schraubenform bewegt sich die smarte Windmühle ganz von selbst in die optimale Position, und erzielt somit immer den maximalen Ertrag. Die Liam F1 erzeugt bei einer Windgeschwindigkeit von fünf Meter pro Sekunde im Durchschnitt 1.500 Kilowattstunden Energie. Das entspricht etwa der Hälfte des Energiebedarfs eines normalen Haushalts. Die Entwickler von Liam F1 haben all ihre Aktivitäten nach Südkorea verlagert und das Projekt heißt mittlerweile Archimedes Wind Mill.

 

Eine Düse macht dem Wind am Flachdach Beine

Ein Schweizer Start-up namens Anerdgy hat auch ein System entwickelt, das aus dem Wind, der durch die Städte zieht, ein paar Kilowatt Strom entlocken kann: Der Windrail® ist ein kastenförmiges Konstrukt und wird auf Flachdächern entlang der Traufe montiert. Die in dem Kasten angebrachte Turbine nutzen nicht nur die herkömmliche Windenergie. Die durch Luftströmungen am Gebäude erzeugte Druckunterschiede werden ebenfalls verwendet. Diese überhöhen die natürliche Windgeschwindigkeit und sorgen für einen Boost in der Turbinenkammer. Windrail® nutzt dabei das Prinzip der Venturi-Düse: Die Strömungsgeschwindigkeit von Gasen erhöht sich, wenn sie eine Engstelle passieren. Und: Auf der Oberseite des Kastens befinden sich Solarpanele, die ebenfalls Strom erzeugen. Windrail® gibt es in verschiedenen Ausführungen, die auf die Ansprüche von Wohn-, Büro- oder Industriegebäuden abgestimmt sind. In Berlin erzeugen einige Exemplare von Windrail® bereits Energie. Einzige Voraussetzung für die Installation: Die Gebäude sollten ein Flachdach haben.

 

Dachgarten als städtische Klimaanlage

Diese Bauwerke gibt es in Städten oft zuhauf. Flachdächer bieten allerdings nicht nur Platz für Windrail®, sondern auch für einen Garten. Ein solcher sorgt für mehr Grün in der Stadt. Außerdem hilft er, das Stadtklima zu verbessern: Der Urban Heat Island Effekt ist mittlerweile ein ernst zu nehmendes Problem geworden. Die städtischen Wärmeinseln können die Gesundheit der Bewohner beeinträchtigen. So genannte „Klima-Gründächer“ sind eine Maßnahme unter vielen, die die urbanen Hitzehotspots bekämpfen sollen. Eine spezielle Pflanzenzusammenstellung sorgt dafür, dass bei trockenem und heißen Wetter am „Klima-Gründach“ sehr viel Flüssigkeit verdunstet. Das wirkt auf die Umgebung kühlend. Zusätzlicher Vorteil: Die Pflanzen lassen sich auch mit Grauwasser aus dem Gebäude versorgen.

 

Fazit: Wie das Hausdach zum Kleinkraftwerk werden kann

Der Klimawandel bzw. der Verhinderungsversuch desselben rückt das Dach auch als Platz zum Energieerzeugen immer mehr in den Mittelpunkt. Das ist nur logisch: Wo viele Gebäude stehen, wird viel Energie gebraucht. Und am effizientesten ist es, Energie dort zu produzieren, wo sie auch gleich konsumiert wird. Möglichkeiten, um am Dach Kleinkraftwerke zu errichten, gibt es bereits heute viele. Dank des nicht zuletzt durch die EU-Gebäuderichtlinie angetriebenen Erfindungsgeistes werden es in Zukunft wohl noch viel mehr werden.
Trendsammlung Fenster & Türen

Topics: Innovationsmethoden