Nach fast zwei Jahren Vorbereitungszeit werden Teams von Architektur- und Ingenieurstudenten bald die Türen zu einer Gruppe von 20 solarbetriebenen Häusern an der National Mall öffnen.
Die Teams von Colleges aus den USA, Kanada, Puerto Rico und Europa nehmen am Solar Decathlon teil, einem vom Energieministerium geförderten Wettbewerb, der das Potenzial der Solarenergie in Gebäuden aufzeigen soll. Energieminister Steven Chu, der am Mittwochnachmittag einen Rundgang durch das Haus von Team California machte, wird am Donnerstagnachmittag bei der Eröffnungsfeier eine Rede halten. Die Häuser werden ab Freitag vier Tage lang für die Öffentlichkeit zugänglich sein.
Am Mittwoch jedoch waren die Schülerinnen und Schüler damit beschäftigt, ihren 800 Quadratmeter großen Gebäuden den letzten Schliff zu geben und ihre Solarpaneele an ein für die Veranstaltung eingerichtetes “Mikronetz” anzuschließen, das überschüssigen Strom in das lokale Stromnetz einspeist. Nachdem die Schülerteams ihre Gebäude zu Hause gebaut haben, transportieren sie sie zur National Mall und bauen sie dort wieder auf, wo sie ausschließlich mit Solarstrom betrieben werden.
Die Teams werden von Architekten und Designern in 10 Kategorien bewertet, darunter Beleuchtungsdesign, Markttauglichkeit ihrer Projekte und architektonische Gestaltung. Der Weg, den die Teams der Studenten und Dozenten zu autarken Gebäuden eingeschlagen haben, ist jedoch sehr unterschiedlich. Bei einigen Gebäuden steht die Zweckmäßigkeit im Vordergrund, indem nur handelsübliche Materialien verwendet werden, während andere bewusst an die Grenzen der Technologie gehen.
Am oberen Ende des Hightech-Spektrums stehen die Teams aus Ontario/B.C., Spanien und Deutschland, die gebäudeintegrierte Fotovoltaik oder Solarzellen verwenden, die an der Außenwand ihrer Häuser angebracht sind. Die Schindeln des deutschen Teams, das den Wettbewerb 2007 gewonnen hat, verwenden auf der nach innen gerichteten Seite ein superisolierendes Material, das nach Angaben der Studenten zehnmal besser isoliert als herkömmliche Dämmstoffe.
Das Team der Penn State University hingegen verwendet speziell entwickelte Solarkollektoren mit zylindrischen Dünnschichtzellen, die die Sonneneinstrahlung maximieren.
Gleichzeitig gibt es an einigen Schulen deutliche Bestrebungen zu zeigen, wie umweltfreundliche Bautechnologie erschwinglich sein kann. Während viele der Häuser hier mehr als $500.000 kosten, gibt die Rice University an, dass ihr Prototyp des Zerow House $140.000 kostet. Mit kleineren Platten könnte es für $80.000 gebaut werden. Wie das Team Boston hat auch das Rice-Team nach der Fertigstellung einen Käufer für sein Haus gefunden.
Von LEDs bis zu Scheunenverkleidungen
Die stromerzeugenden Schindeln sind nicht die einzige ausgestellte Gebäudetechnik. Die meisten Teams verwenden energieeffiziente Geräte, LED-Beleuchtung und Energieüberwachungs- und -steuerungssysteme, wie z. B. Touchscreens, mit denen man den Energieverbrauch sehen und Beleuchtung und Geräte steuern kann.
Energieminister Steven Chu posierte am Mittwoch während des Solar Decathlon für ein Foto mit dem Team aus Kalifornien.
(Credit:Martin LaMonica/china-heatpump)
Das Team California, bestehend aus Studenten der Santa Clara University und des California College of the Arts, hat ein Gebäudeautomatisierungssystem entwickelt, mit dem die Hausbewohner die Beleuchtung, die Fenster und die Jalousien sowie das Heiz- und Kühlsystem programmieren können. Laut den Studenten können die Bewohner die Einstellungen über ein Touchscreen-Display im Haus oder über ein Smartphone vornehmen.
Einige Teams verwenden Wärmepumpen, die als effiziente Methode zum Heizen und Kühlen von Gebäuden gelten. Das Rice-Zerow-Haus hat seine Wärmepumpe so konfiguriert, dass es zwei getrennte Heiz-/Kühleinheiten gibt, wodurch Energieverluste in Kanälen vermieden werden.
Eine weitere Technologie, die in diesem Jahr häufiger eingesetzt wird als noch vor zwei Jahren, sind Mikrowechselrichter, Geräte, die den Gleichstrom von Solarmodulen in Haushaltswechselstrom umwandeln. Diese Mikro-Wechselrichter, die größere Spezialmaschinen ersetzen, sind zwar teurer, können aber die Stromerzeugung um 10 Prozent steigern, so Martin Zeumer vom Team Germany.
Was die Gestaltung betrifft, so wird in den meisten Häusern versucht, das Tageslicht strategisch zu nutzen, indem große, nach Süden ausgerichtete Fenster und Jalousien eingesetzt werden. Tageslicht senkt den Bedarf an künstlicher Beleuchtung und kann dazu beitragen, die von der Sonne zur Verfügung stehende Wärmemenge zu erhöhen.
Ein weiteres Thema auf der Architekturseite ist die bewusste Auswahl von Materialien, wie z. B. die Isolierung aus recycelten Blue Jeans oder Material aus der Region. Das Haus des Teams der University of Illinois ist beispielsweise mit Holzbrettern verkleidet, die aus einer Scheune auf dem Bauernhof der Familie eines der Teammitglieder stammen.
Die spezifischen Entwürfe des Solar Decathlon sind am besten für den Neubau geeignet. Aber die Öffnung der Häuser für die Öffentlichkeit soll den Menschen Ideen geben, wie sie Solartechnologien und Energieeffizienz in ihre Häuser einbauen können.
“Meiner Meinung nach ist dies ein Open-Source-Haus”, sagte Roque Sanchez, ein Ingenieurstudent der Rice University. “Wir arbeiten wirklich für die Öffentlichkeit, damit sie sehen kann, was funktioniert. Ich hoffe, jemand kann das, was wir gemacht haben, kopieren und verändern.”
Im Laufe dieser Woche werden wir eine weitere Fotogalerie mit weiteren Details und Fotos der Häuser veröffentlichen.