Ein Knick für die Son­nen­en­er­gie

Eine unbebaute Parzelle und eine grobe Idee: Vollholz ohne Leim, erneuerbare Energie und Wohnraum für drei Generationen. So beginnt die Geschichte des Mehrgenerationenhauses an der Jona. Zufällig lag im Büro des Notars, der den Pachtvertrag für das Bauland beglaubigte, eine Architekturzeitschrift, darin das Erstlingswerk des Architekturbüros Studio Noun: ein Massivholzbau im Obertoggenburg, der ganz auf Kunststoffe verzichtet. So fand die Bauherrschaft zu ihrem Architekturbüro. 

Die Parzelle in Jona liegt direkt am gleichnamigen Fluss und war die letzte unbebaute Parzelle in der Umgebung, deren Bebauung mit einem Gestaltungsplan geregelt ist. Architektonisch gab es in der direkten Umgebung wenig, was als Anknüpfungspunkt dienen könnte: Flachdächer auf der einen Seite, Giebeldächer auf der anderen, mal in die eine und mal in die andere Himmelsrichtung ausgerichtet. Eine Rundschau auf 40 Jahre Architektur im Massstab Einfamilienhaus gegen Ende des letzten Jahrtausends. 

«Um ehrlich zu sein, auch unsere ersten Entwürfe waren etwas generisch, einfach mit Holz statt Beton und Putz», sagt Hendrik Steinigeweg von Studio Noun. Spannend wurde es erst, als sich die Anforderungen an die Energieversorgung konkretisierten und die Bauherrschaft neben PV auch Solarthermie einsetzen wollte. 

Mehr zum Thema finden Sie in unserem E-Dossier «Solares Bauen»

Für Solarthermie spricht einiges: Den Löwenanteil des Energieverbrauchs in einem Haushalt macht nicht der Strom aus, sondern die Wärmeenergie zum Heizen und für Warmwasser. Und der Wirkungsgrad einer Solarthermieanlage ist um einiges besser als beim Umweg über die Stromerzeugung mit PV, um damit wiederum im Winter eine Wärmepumpe anzutreiben – allerdings nur, wenn die Wärme des Sommers für den Winter gespeichert wird.

Solarthermie stellt Anforderungen

Entscheidend für das Energiekonzept des Mehrgenerationenhauses in Jona war der Energieberater, der kein Blatt vor den Mund nahm: «Er machte uns klar, dass Solarthermie ihr Potenzial nur ausschöpft, wenn sie richtig eingesetzt wird», erzählt Steinigeweg. 

Und das ist durchaus wortwörtlich gemeint: Die Paneele sollten mit einer 70°-Neigung präzise nach Süden ausgerichtet sein. Neigungswinkel und Ausrichtung sind entscheidend dafür, dass die Paneele einerseits im Sommer nicht überhitzen und andererseits im Winter genügend Ertrag garantieren. 

Diese Ansage wurde zum entscheidenden Gestaltungselement des Hauses: Die Architekten gingen zurück zum Entwurf und stellten sich der Frage, wie die Anforderungen integriert werden können. Sie modellierten die ganze Dachlandschaft neu: So entstand der markante Knick im Dach.

Wie ein schräger Hut

Die Auswirkung ist nicht nur energetisch, sondern auch gestalterisch frappant und gibt dem Haus seinen eigenen Charakter. Wie ein schräger Hut sitzt das Dach nun auf dem Haus: Weil der Dachfirst aufgrund der Ausrichtung der Solarthermie-Paneele schräg über das rechteckige Dach verläuft, ragt die südliche Dachspitze weiter nach unten und verschattet die verglaste Südfassade in den heissen Sommermonaten. 

Nur oberhalb des Knicks befinden sich Kollektoren für die Solarthermie, die restliche Dachfläche ist mit PV ausgestattet, wobei auch die Nordseite deutlich mehr Strom liefert, als Simulationen erwarten liessen.

231 % mehr Energieproduktion als -verbrauch

Insgesamt produziert das Haus 231 % mehr Energie, als die Bewohnenden verbrauchen. Eine detaillierte Ertrags- und Nutzungsanalyse erfolgte im ersten Jahr des Betriebs im Rahmen einer Studienarbeit der ZHAW. Sie zeigte auf, dass das Dach zwischen Sommer 2024 und Sommer 2025 15 081 kWh solar­thermische Energie und 25 200 kWh Strom erzeugte. Der gesamte Heizleistungsbedarf von gut 10 496 kWh wird somit mühelos mit Solarthermie gedeckt.¹ 

Was nicht zuletzt auch daran liegt, dass der spezifische Heizwärmebedarf mit 23 kWh/m² Energiebezugsfläche sehr tief ist. Zum Vergleich: Der Grenzwert der SIA liegt bei 43 kWh/m², jener von Minergie-P bei 30 kWh/m².

Energie am Bau

 

Energiequellen: Dachanlage mit 138.9 m² PV und 24.7 m² Solar­thermie
Nutzungsgrad Dachfläche: 100 %
Ausrichtung: 75.8 m² Süd, 63.1 m2 Nord
PV-Paneele: Winkler Solar (A), schwarz, 25.06 kWp
Solarthermie: Winkler Solar, (A), schwarz – 12 600 kWh/a
Speicher- und Energiemanagement: 
Solarthermie: Bauteilaktivierung und 1800 Liter Pufferspeicher im UG
PV: Eigenverbrauch als ZEV und Netzein­speisung
Jahresertrag:
Solarthermie: 15 081 kWh
PV: 25 200 kWh, davon 21 700 kWh Einspeisung
Winteranteil (Nov–Feb):
Solarthermie: 2552 kWh
PV: 3051 kWh
Heiz- und Strombedarf
Heizbedarf: 8234 kWh
Strombedarf: 7170 kWh, davon Strombezug aus dem Netz: 3610 kWh

Während der Strom zurzeit noch grösstenteils ins Netz eingespeist wird, wird die Wärme gespeichert: einerseits im Erdreich und im Untergeschoss, andererseits in einem Pufferspeicher. 

Durch die thermische Aktivierung der Bauteile kann die Wärme des Sommers für die Wintermonate gespeichert werden. So können auch niedrige Vorlauftemperaturen aus der Solarthermie, die in anderen Systemen ungenutzt bleiben, eingebunden werden und die Gesamteffizienz des Energiesystems optimieren.

Thermisch aktivierter Holz-Lehm-Kern

Die Rückverteilung der Wärme in die Wohnräume läuft über den Vollholzkern des Hauses. Innen aus duftendem Arvenholz ist der Kern zu den Wohnräumen hin mit Lehmplatten beplankt und mit Lehm verputzt. 

Im Lehm eingebettet ist die Wandheizung, die die angrenzenden Zimmer temperiert und so die Grundwärme sicherstellt. Dazu kommen einzelne Wandheizungen, die bei Bedarf gezielt zusätzliche Wärme liefern. 

«Nicht zu unterschätzen ist auch der Beitrag, den die Ausrichtung des Hauses und die Verglasung der Fassade leisten», ergänzt Steinigeweg. Während die anderen drei Seiten nur kleine Fenster aufweisen, ist die Südwestseite des Holzhauses grossflächig verglast. Dach und Terrasse verschatten die Fassade aber so, dass die Sonne nur im Winter direkt hineinscheint und so Licht und Wärme einbringen kann.

Appenzeller-Vollholzhaus

Das Holzhaus ist aus «Appenzellerholz» gebaut, einem Vollholz-Elementbau-System aus regionalem Fichten-Tannen-Mondholz, das komplett leimfrei verbaut wird. Zwei Elemente machen die Aussenwände 48 cm dick, eine Weisstannenschalung ergänzt die Module aussen, da sie schöner ergraut als Fichte. 

Der Kern aus duftendem Arvenholz war ein Wunsch der jüngeren Generation, die das obere Geschoss bewohnt. Den hohen Materialbedarf kann man auch kritisch sehen: Mit derselben Menge Holz könnten in Hybridbauweise wohl gleich drei Häuser gebaut werden. Ein entscheidender Vorteil gegenüber anderen Bauweisen war der hohe Vorfertigungsgrad des Systems: In nur zweieinhalb Tagen wurde der Holzrohbau aufgestellt. 

Das Untergeschoss ist aus Beton, wie so oft bei Holzhäusern. In diesem Fall dient es durch die thermische Bauteilaktivierung auch als Speichermasse: Es wird durch mehrere Register erwärmt, hinzu kommen ein Pufferspeicher mit Warmwassertank sowie Pumpe und Temperaturfühler, die die Wärme regulieren. Fertig ist die Netto-Null-Wärmezentrale. 

Dass es dafür neuen Beton brauchte, ist für die Architekten der einzige Wermutstropfen an dem ganzen Projekt: «Wir haben mit vielen Ideen gespielt», erklärt Steinigeweg, «letzten Endes aber alle Alternativen wieder verworfen.» 

Eine Hybriddecke etwa hätte für dieselbe Stabilität sehr viel Stahl verlangt, gewisse Lehmbauprodukte hätten sehr lange Trocknungszeiten bedingt, was wiederum die Bauzeit verzögert hätte, und bei Lehm-­Holz-Hybriddecken war der Holzbauer skeptisch, da sehr viel Feuchtigkeit in den trockenen Holzbau eingebracht würde. 

Nicht einmal Recyclingbeton konnte eingesetzt werden, da es dafür keine Dichtigkeitsgarantie gegeben hätte und somit der Schutz der Gebäudeversicherung eingeschränkt wäre – ein Risiko, das die Bauherrschaft nicht eingehen konnte. Immerhin: Die nicht tragenden Wände des Untergeschosses sind aus zementfreien «Oxabloc»-Lehmziegeln gebaut.

Alles unter einem Dach

Das Haus steht nun seit bald zwei Jahren und es lebt sich darin offensichtlich gut. Die ältere Generation wohnt unten, auf knapp 90 m2 in drei Zimmern, mit direktem Zugang zum grossen Permakulturgarten mit Naturkeller zur Lagerung der üppigen Ernte. 

Die jüngere Generation mit Eltern und Kind wohnt in den beiden oberen Geschossen auf rund 160 m2, mit einer grossen Terrasse als Aussenraum und einer Wendeltreppe, die zum Garten führt. In der oberen Wohnung kommt der Knick im Dach auch in den Innenräumen schön zur Geltung: Sowohl im überhohen südseitigen Wohn- und Essbereich wie auch in den offenen Zimmern der Galerie wirkt der Knick raumprägend. 

Und ganz oben drauf sitzt das Dach, das dem Haus seinen Charakter verleiht und neben Schutz vor Regen, Schnee und Kälte auch ganz selbstverständlich für Wärme und Strom sorgt. Was will man mehr?

Neubau Mehrgenerationenhaus Oleanderweg, Jona

 

Bauherrschaft: Privat
Architektur: Studio Noun, Zürich
Fertigstellung: 2024
Tragkon­struktion: Nägeli AG, Gais; Schmidt & Kündig Ingenieure, Jona
HLKS-Planung: Oberholzer, Goldingen
Bauphysik: Kuster + Partner, Zürich
Energieberatung: Energiewerkstatt Vorarlberg, Bürs (A)
PV-Planung: Winkler Solar, Feldkirch (A)
Gebäudevolumen (SIA 416): 1472 m³ 
Baukosten (BKP 2): 2.1 Mio. CHF 

Anmerkungen
1 Céline Pletscher: «Energetische und ökologische Bewertung eines Mehrgenerationenhaus». Bachelorarbeit ZHAW, 2025, S. 19.