Warum wird ein nach Süden ausgerichtetes Zimmer im Sommer zu warm?
Ein Südzimmer wird selten allein durch die Südscheibe warm — es wird warm durch Oberlichter, Westfenster, fehlende Außenbeschattung und einen 17-Stunden-Sommertag.
Kurze Antwort: Eine senkrechte Südscheibe lässt im Sommer tatsächlich weniger Sonnenenergie herein als im Winter, weil die hoch stehende Sommersonne das Glas in einem spitzen Winkel streift. Wird ein Südzimmer trotzdem zu warm, liegt es meist an etwas anderem im selben Raum: an einem Oberlicht oder schrägen Dachfenster, das im Juni über viermal so viel Sonne bekommt wie im Dezember; an Fenstern nach Westen, wo die tief stehende Abendsonne tief hineinscheint; an Innenvorhängen statt Außenbeschattung; und daran, dass der Tag auf mitteleuropäischen Breiten im Juni über 17 Stunden lang ist.
Das Überraschende: Die Südscheibe ist nicht der Hauptschuldige
Es klingt falsch, aber es lässt sich nachrechnen: Eine senkrechte Südscheibe empfängt im Winter mehr direkte Sonnenenergie als im Sommer. Der Grund ist der Winkel, in dem die Sonne auf das Glas trifft.
Eine senkrechte Südscheibe zeigt rechtwinklig zum Horizont. Steht die Sonne im Süden, wird der Winkel zwischen Sonnenstrahl und Scheibe durch den Sonnenstand bestimmt, und der Anteil der Strahlung, der das Glas trifft, folgt dem Kosinus des Sonnenstands.
- Sommersonnenwende, Sonne ca. 57° hoch (mitteleuropäische Breite, ca. 55° N): cos(57°) = 0,54
- Tagundnachtgleiche, Sonne ca. 34° hoch: cos(34°) = 0,83
- Wintersonnenwende, Sonne ca. 11° hoch: cos(11°) = 0,98
Mitten an einem klaren Wintertag trifft die Sonne die Südscheibe also fast rechtwinklig, während die Sommersonne sie nur streift. Das Südfenster ist von allen Fensterrichtungen am besten gegen Sommerhitze gewappnet — und gleichzeitig das einzige, das im Dezember überhaupt etwas liefert.
Wenn ein Südzimmer im Juli unerträglich warm wird, lohnt es sich also, nachzusehen, was sonst noch im Raum ist.
Schuldiger Nummer 1: Oberlichter und schräge Dachfenster
Ein waagerechtes oder fast waagerechtes Fenster zeigt nach oben, also zu dem Teil des Himmels, wo die Sommersonne steht. Hier folgt der Anteil der Strahlung dem Sinus des Sonnenstands — genau das Gegenteil der senkrechten Scheibe:
- Sommersonnenwende, Sonne 57° hoch: sin(57°) = 0,84
- Wintersonnenwende, Sonne 11° hoch: sin(11°) = 0,19
Ein Oberlicht bekommt mit anderen Worten über viermal so viel direkte Sonne pro Quadratmeter Glas mitten am Tag im Juni wie im Dezember. Genau das Gegenteil von dem, was man sich wünscht. Deshalb ist ein Dachzimmer mit Dachfenstern typischerweise der wärmste Raum des Hauses im Sommer und der kälteste im Winter — unabhängig davon, in welche Himmelsrichtung es sonst zeigt.
Ein schräges Dachfenster liegt irgendwo zwischen den beiden Extremen, je nach Dachneigung. Je flacher das Dach, desto mehr verhält sich das Fenster wie ein Oberlicht.
Schuldiger Nummer 2: Westfenster im selben Raum
Viele Räume, die als "nach Süden ausgerichtet" bezeichnet werden, haben auch ein Fenster nach Westen — im Giebel, in der Ecke, in einer Tür zur Terrasse. Das Westfenster ist es, das die Nachmittagswärme liefert.
Im Sommer geht die Sonne in Mitteleuropa etwa im Nordwesten unter, nicht im Westen, und sie steht davor stundenlang tief. Eine tief stehende Sonne im Westen scheint tief in den Raum hinein — bis auf die Rückwand statt nur auf den Boden direkt hinter der Scheibe — und sie trifft die senkrechte Westscheibe nahezu rechtwinklig, genau wie die Kosinus-Rechnung oben es für niedrige Sonnenstände vorhersagt. Hinzu kommt, dass das Gebäude bereits den ganzen Tag Wärme gesammelt hat, wenn die Westsonne einsetzt.
Ein Dachüberstand hilft gegen Westsonne so gut wie nicht. Überstände wirken gegen hoch stehende Sonne, und die Westsonne steht per Definition tief, wenn sie hereinscheint.
Schuldiger Nummer 3: Der Vorhang sitzt auf der falschen Seite des Glases
Innenvorhänge, Rollos und Jalousien stoppen das Licht, aber sie stoppen die Wärme nicht besonders gut. Die Sonnenstrahlung ist bereits durch die Scheibe in den Raum gelangt, wenn sie auf den Vorhang trifft; der Vorhang erwärmt sich und gibt die Wärme an die Raumluft ab. Man bekommt Schatten, behält aber einen großen Teil der Wärme.
Außenbeschattung — Screens, Markisen, Außenjalousien, Fensterläden, eine Pergola oder ein laubabwerfender Baum — stoppt die Strahlung, bevor sie das Glas passiert, und die entstehende Wärme bleibt draußen im Freien. Der Unterschied zwischen innen und außen ist kein Detail; es ist die wichtigste einzelne Entscheidung für den Sommerkomfort in einem sonnenbeschienenen Raum.
Ein laubabwerfender Baum im Süden oder Westen ist die einzige Beschattung, die sich selbst nach der Jahreszeit richtet: volles Laub im Juli, kahle Äste im Januar, wenn man die Sonne gern hereinlässt.
Schuldiger Nummer 4: Der Sommertag ist 17 Stunden lang
Selbst wenn jede einzelne Stunde im Sommer milder wäre, gibt es mehr davon. Die Taglänge lässt sich mit cos(Stundenwinkel) = −tan(Breitengrad) × tan(Deklination) berechnen. Für einen Ort bei 55° nördlicher Breite zur Sommersonnenwende: tan(55,7°) = 1,465, tan(23,4°) = 0,434, das vorzeichenbehaftete Produkt ergibt cos(Stundenwinkel) = −0,635, also einen Stundenwinkel von 129,4° und einen Tag von 2 × 129,4 ÷ 15 = 17,3 Stunden.
Ein 17-Stunden-Tag bedeutet, dass das Haus in einer Hitzeperiode nachts nicht genug Zeit hat, um abzukühlen. Die Nächte sind kurz und oft mild, und bleiben die Fenster geschlossen, startet der Raum am nächsten Morgen wärmer, als er am Vortag geendet hat. Nach drei bis vier heißen Tagen hintereinander sind es die aufgestaute Wärme und nicht die Tagessonne, die für die 27 Grad im Schlafzimmer sorgen.
Was tatsächlich hilft — in Reihenfolge
- Beschatten Sie von außen, nicht von innen. Screens oder Markise an dem Fenster, das das Problem verursacht — typischerweise das Oberlicht oder das Westfenster, nicht das Südfenster.
- Geben Sie dem Südfenster einen Überstand. Die Tiefe lässt sich berechnen: Überstand = Fensterhöhe ÷ tan(Sonnenstand). Für ein 1,5 Meter hohes Fenster und eine Sommersonne von 57° ergibt das 1,5 ÷ 1,54 = 0,97 Meter. Derselbe Überstand beschattet im Dezember, wenn die Sonne 11° hoch steht, nur die obersten 19 cm der Scheibe — die Wintersonne kommt also weiterhin herein.
- Lüften Sie nachts. Öffnen Sie zwei gegenüberliegende Fenster für Durchzug in den kühlen Stunden zwischen Mitternacht und 6 Uhr. Schwere Oberflächen — Beton, Ziegel, Fliesen, Mauerwerk — können die Kühle speichern und die Temperatur am nächsten Nachmittag senken.
- Halten Sie die Fenster tagsüber geschlossen, wenn es draußen wärmer ist als drinnen. Offene Fenster in der Mittagshitze lassen Wärme herein, nicht hinaus.
- Verlegen Sie die Funktion, statt gegen die Physik zu kämpfen. Ein Dachzimmer mit Oberlicht ist im Winter ein gutes Arbeitszimmer und im Juli ein schlechtes Schlafzimmer. Manche Räume löst man am besten, indem man sie anders nutzt.
- Erwägen Sie sonnenschützendes Glas bei einem Austausch. Scheiben gibt es mit unterschiedlichem Gesamtenergiedurchlassgrad (g-Wert). Niedriger g-Wert nach Westen und bei Oberlichtern, hoher g-Wert nach Süden, wo die Wintersonne ein Gewinn ist.
So finden Sie heraus, welches Fenster das Problem ist
Die Methode ist, Raum für Raum zu gehen und für jedes Fenster vier Dinge zu notieren: in welche Himmelsrichtung es zeigt, ob es senkrecht oder schräg ist, wie viele Quadratmeter Glas es hat, und was es von außen eventuell beschattet. Ein schräges Fenster mit 1,2 m² kann ohne Weiteres mehr Sommerwärme liefern als eine senkrechte Südscheibe mit 3 m².
Haben Sie einen maßstabsgetreuen Grundriss mit korrekter Nordrichtung, lässt sich die Frage ohne Raten beantworten. In HouseSense wird das Haus so auf der Karte platziert, dass die Nordrichtung stimmt, und das 3D-Modell zeigt anschließend echten berechneten Sonneneinfall für ein gewähltes Datum und eine gewählte Uhrzeit — zum Beispiel um 17 Uhr am 21. Juni, wo sich meist zeigt, dass es das Westfenster und nicht das Südfenster war, das die Wärme in den Raum brachte.