Eine starre Dämmung der Außenwand hält die Wärme im Haus, lässt aber auch die Sonne nicht herein. Der Bielefelder Unternehmer Sergej Kvasnin hat ein variables Dämmsystem patentieren lassen. Es soll je nach Bedarf Wärme drinnen halten oder solare Erträge sichern.
Im Kern handelt es sich um ein belüftetes Fassadenelement, etwa 20 cm tief, mit zwei Glasscheiben. Am oberen Rand befinden sich bis zu 15 dünne, aluminiumbeschichtete Kunststoff-Folien - zunächst auf einer Welle aufgerollt. Dort bleiben die Folien auch, solange die Einstrahlung ausreichend hoch ist und der Raum beheizt werden soll. Nachts dreht ein elektrischer Rohrmotor, wie man ihn von Rollläden kennt, die Welle. Die Schwerkraft zieht die untere Abschlussleiste und mit ihr das daran befestigte Folienbündel über Abstandshalter abwärts. Sind 15 Folien vollständig ausgerollt, soll das Fassadenelement nach der Berechnung einen Dämmwert von 0,18 W/m²K erreichen. Der Wert wäre besser als von der EnEV für Häuserwände verlangt.
Dämmfolie lässt sich aufrollen
Dass viele Folien mit Luftzwischenräumen Strahlung und Luftzirkulation wirksam unterbinden, war schon lange bekannt, als Kvasnin 2014 sein Unternehmen I-n-solation gründete. Der 43-jährige mit Ausbildungen als Bautechniker und Diplomkaufmann, der 1995 als Spätaussiedler aus Kasachstan gekommen war, konstruierte einen Mechanismus, um ein solches Folienbündel immer wieder auf- und abrollen zu können.
Seine Idee ist in einem Patent detailliert festgehalten, das das Bundesforschungsministerium zur Hälfte mitfinanziert hat. Ein weiterer Partner ist das Fraunhofer ISE in Freiburg, wo im Rahmen einer Dissertation das physikalische Prinzip auch mit Messungen geprüft wurde - allerdings noch nicht an einem funktionsfähigen Fassadenelement, sondern nur an Folien, die innerhalb einer Rahmenkonstruktion an zwei Haltern befestigt sind. Am Fraunhofer ISE und an der FH Bielefeld sollen Forschungsprojekte zu dem System, das Kvasnin "Plusenergiewand" nennt, Kosten und Nutzen ermitteln - falls sich Fördermittelgeber dafür finden lassen.
Parallel dazu verhandelt Sergej Kvasnin mit einem Hersteller, der daraus ein "ästhetisch anspruchsvolles Fassadensystem" machen soll: "Etwas zum Vorführen wird es erst geben, wenn wir einen Vertrag mit einer Produktionsfirma haben."
"Solarthermie nicht für die Raumheizung"
Erfahrungen mit einer Solarthermieanlage im eigenen Haus haben Kvasnin zu einem klaren Standpunkt gebracht: "Solarthermie für die Warmwasserbereitung jahrübergreifend gesehen ja, aber nicht für die Raumheizung." Mit jeder weiteren Novelle der EnEV schotteten wir uns immer mehr von der natürlichen Wärme ab, schreibt er auf seiner Internetseite, "die Wärmewende fokussiert sich zu sehr auf die Reduzierung von Wärmeverlusten."
Über den verlustreichen "Umweg" der Solaranlage müsse man sich die Solarwärme dann mit Umwandlung und Speicherung teuer wieder ins Haus holen. Kvasnin argumentiert bauphysikalisch und rechnet vor, dass die Vorlauftemperatur von 40 Grad oder mehr, die eine Solarthermieanlage benötige, zu höheren Verlusten führe als das direkte Nutzen der Einstrahlung mit seinem System.
Bei einer Außentemperatur von 5 °C bringe ein typischer Solarkollektor erst ab einer solaren Einstrahlung von 147 W/m² einen Wärmegewinn, die Plusenergiewand dagegen schon ab 49,5 W/m². Im Vergleich mit einem Quadratmeter Passivhausfassade falle die Energiebilanz aus Wärmeverlust und Solargewinn über die Heizperiode bei der Plusenergiewand um 290 Kilowattstunden günstiger aus.
Südseite kann ausreichen
Dadurch könne es je nach Verschattung des Gebäudes reichen, nur einen kleinen Teil der Fassaden zur Plusenergiewand zu machen. Auch zukünftig würden also nicht nur Glasfassaden das Stadtbild bestimmen: "Für die Nordseite ist vielleicht eine normale Dämmung das Beste; an der Südseite wird es ausreichen, nur Abschnitte mit dem System auszurüsten", sagt Kvasnin, der sich eine große Vielfalt von Ausführungsvarianten vorstellen kann: als alleiniges Fassadenelement, vor eine massive Wand gehängt, als Kastenfenster oder als Vorsatz innen vor einem vorhandenen Fenster; sogar kombiniert mit Photovoltaik.
Als Zusatznutzen nennt er die Möglichkeit von sommerlichem Wärmeschutz und Kühlung (Folien tags als Sonnenschutz; nachts einrollen gibt die Wärmeabstrahlung frei) und die Gestaltungswirkung von farbigen oder gemusterten äußeren Folien.
Was würde ein Quadratmeter einer solchen Plusenergiewand kosten? Hier bleibt die Antwort Kvasnins vage; er nennt lediglich ein "Ziel": "Das Ziel sind Investitionskosten von 200 Euro pro Quadratmeter. Dem steht eine jährliche Heizenergieeinsparung von 20 Euro pro Quadratmeter gegenüber."
In den Branchen, deren Produkte Sergej Kvasnins Projekt potentiell ersetzen könnte - der Dämmstoff- und der Solarindustrie - ist Kvasnins Projekt entweder noch nicht bekannt, oder man sieht es gelassen. Solange ein Bauteil nicht als industriell hergestelltes Produkt vorliegt und getestet werden kann, sind abgesehen von den Kosten viele weitere Fragen offen: Welchen Dämmwert wird die komplette Plusenergiewand tatsächlich haben? Wird die Mechanik über die angestrebte Lebensdauer von zehn Jahren zuverlässig funktionieren? Klappt das standardisierte Zusammenwirken mehrerer Gewerke und Hersteller?
Neuartige, in die Fassade integrierte Konstruktionen gab es als Pilotprojekt schon viele, doch in Serie gegangen ist noch keine davon. Sergej Kvasnin jedenfalls glaubt an sein Projekt: "Wenn mit der Förderung und einer Produktionsfirma alles gut läuft, kann die Plusenergiewand 2018 auf den Markt kommen." Von Alexander Morhart