Die Abmessungen von Gebäuden spielen einen entscheidenden Faktor, da die Dach- und Fassadenflächen ausschlaggebend für die benötigte Wärmeenergie zum Heizen und den passiven solaren Eintrag sind.

Auftreffende Sonnenstrahlen erwärmen die außenliegenden Flächen im Süden am stärksten und können über Fensterflächen in die dahinterliegenden Räume gelangen, wo diese dazu beitragen, den passiven Energieeintrag zu steigern. Die Abmessungen der Südseite sollten die der Westseite übersteigen, da die Sonne im Süden ihren höchsten Stand erreicht, und sich so die meisten passiven Solarenergieeinträge erzielen lassen.[1]

Auch sollte die Fensterfläche der Südseite am größten ausfallen, damit im Winter möglichst viel Sonnenergie in die Räume dringen kann.

Bei freistehenden Gebäuden sollte das Längenverhältnis von der Süd- zur Westseite ca. 2:3 bis 1:2 betragen. Die Tiefe der zur Südseite gerichteten Räume liegt bei unter 7 bis 8 Metern, um den solaren Eintrag im Winter – bei tiefstehender Sonne – bis in die gesamte Tiefe der Räume zu ermöglichen.

Das Verhältnis von wärmeübertragenden Außenflächen zum beheizten Innenvolumen (AV-Verhältnis) sollte möglichst gering sein (z. B. Bürokomplexe, Mischgebäude), da im Verhältnis weniger Wärme über die Außenflächen verloren geht (Abbildung 1-2). Dies ist dadurch begründet, dass mit zunehmender Oberfläche der Gebäude die benötigte Wärmemenge zum Heizen des Bauwerks zunimmt. Je größer dabei das Verhältnis ist, desto größer sind die Transmissionswärmeverluste und desto größer der Bedarf an Wärmeenergie. Wenn jedoch das Volumen im Verhältnis zur Oberfläche größer ist, sinkt das A/V Verhältnis, was dafür sorgt, dass weniger thermische Energie benötigt wird.

So weist ein rechteckiges, eingeschossiges Gebäude ein A/V-Verhältnis von ca. 1 (Abbildung 1-1) und ein quadratischer, mehrstöckiger Wohnblock ein A/V-Verhältnis von ca. 0,4 auf. Bei einem freistehenden Gebäude sollten die Räume mit geringerem Wärmebedarf (z. B. Serverräume, Werkstätten) zur Nordseite, Räume mit höherem Wärmebedarf (z. B. Wohnräume, Büros) zur Südseite ausgerichtet werden.

Abbildung 1-1 Überblick unterschiedlicher Gebäudeabmessungen und -formen und den dazugehörigen A/V-Verhältnissen, Quelle: Solarfibel Baden-Württemberg

[1] Vgl. Krahmer 2014.