In Zeiten explodierender Energiekosten und einer unklaren Entwicklung im Hinblick auf die zukünftig nutzbaren Energiequellen zählt für viele Hausbesitzer vor allem eines: so wenig wie möglich Energie verbrauchen! Mit einem Passivhaus wird dieses Vorhaben problemlos möglich. Was das genau ist und was Sie beim Bau / Umbau etc. beachten müssen, erfahren Sie hier.
Grundsätzlich gilt: Ein Passivhaus ist ein Gebäude mit sehr geringem Energiebedarf. Der Passivhaus-Standard lässt sich bei einer Vielzahl von Gebäudetypen (Wohngebäude, Schulen, Büro-, Verwaltungs- und Fabrikationsgebäude) sowohl im Bestand als auch im Neubau realisieren.
Zwei Prinzipien des Passivhauses
Er ist nicht an einen bestimmten Architekturstil gebunden, sondern kann mit unterschiedlichen Bauweisen und Materialien erreicht werden. Ein bekanntes Beispiel für ein solches Passivhaus ist das Energon Ulm. Das „Energon“ ist ein Bürogebäude im Passivhausstandard auf dem Eselsberg in Ulm.
Der sehr geringe Energiebedarf des Passivhauses wird durch zwei Prinzipien erreicht:
- Wärmeverluste minimieren
- Wärmegewinne maximieren
Der gewünschte Effekt: Die Wärmeverluste sind so gering, dass kaum noch geheizt werden muss. Auf Heizkörper kann deshalb ganz verzichtet werden.
Ein Passivhaus kann heute nahezu an allen Standorten und in vielen Gebäudeformen realisiert werden. Da jedoch für ein Gebäude, das so wenig Energie verbraucht, die Nutzung der Sonneneinstrahlung eine große Rolle spielt, sollten einige Grundsätze beachtet werden, damit der Passivhaus-Standard erreicht wird.
Bei der Neuplanung eines Einfamilienhauses können bei der Wahl des Baugrundstücks und der Positionierung des Gebäudes auf dem Grundstück die ersten Voraussetzungen für den zukünftigen Energieverbrauch des Gebäudes geschaffen werden. Neben den Auflagen des Bebauungsplans ist dabei auf die Größe und den Zuschnitt des Grundstücks zu achten, da damit oftmals schon die Position und die Ausrichtung des Gebäudes vorgegeben sind. Für die Nutzung der Sonnenenergie (solare Wärmegewinne) ist es entscheidend, ob das Gebäude besonnt oder permanent verschattet wird.
Himmelsrichtung beim Passivhaus
Ebenfalls zu beachten ist die Ausrichtung eines frei stehenden Passivhaus-Wohngebäudes nach der Himmelsrichtung. Die passive Solarenergienutzung ist ein wichtiger Faktor bei der Planung und Berechnung des Gebäudes. Es ist demnach günstiger, wenn der maximale Fensterflächenanteil nach Süden weist und nur ein möglichst kleiner nach Norden. Dementsprechend kann auch der Grundriss des Gebäudes zoniert werden. Zum Aufenthalt bestimmte, helle Räume wie Kinder-, Wohn- und Esszimmer werden dann nach Süden orientiert, während Räume mit untergeordneter Funktion wie Abstell-, Technik- und WC-Räume, eher an der Nordseite angeordnet werden.
Die Wärmedämmung
Um den Passivhaus-Standard zu erreichen, muss ein Gebäude rundum gedämmt sein. Bei Außenbauteilen wie Dach, Außenwände und unterste Geschossdecke bzw. Kellerboden sollte der Wärmedurchgangskoeffizient (U-Wert) auf unter 0,15 W/(m2·K) begrenzt werden.
Abhängig von der Qualität des Dämmstoffs, die sich durch eine möglichst geringe Wärmeleitfähigkeit ausdrückt, führt diese Anforderung zu Dämmstärken von 25 bis 40 cm (bei gebräuchlichen Dämmstoffen). Durch auskragende Bauteile oder Durchdringungen können konstruktive Wärmebrücken entstehen. Diese Details müssen bei einem Passivhaus besonders sorgfältig geplant und ausgeführt werden.
Fenster und Türen
Passivhäuser sind zugleich Solarhäuser. Aufgrund der optimierten Gebäudehülle kann der Heizwärmebedarf teilweise durch Sonneneinstrahlung ins Gebäude gedeckt werden. Dafür müssen die Fenster optimal dimensioniert sein und einen hohen Dämmstandard aufweisen. Hocheffiziente Fenster bestehen aus 3-Scheiben-Wärmeschutzverglasungen mit „warmer Kante“ (Randverbund) und einem energetisch optimierten Rahmen.
Über Verglasungen finden nicht nur Wärmeverluste statt: Mit dem Sonnenlicht gelangt auch Wärme in die Räume. Der g-Wert gibt an, welcher Teil der Solarstrahlung durch die Verglasung dringt und damit zur Raumheizung beiträgt. 3-Scheiben-Wärmeschutzverglasungen weisen je nach Verglasungstyp g-Werte zwischen 0,4 und 0,6 auf und liegen damit in der Größenordnung von 2-Scheiben-Wärmeschutzverglasungen.
Luftdichtheit
Eine undichte Gebäudehülle führt zu unkontrollierbaren Lüftungswärmeverlusten. Zur Vermeidung derartiger Verluste ist die Gebäudehülle eines Passivhauses luftdicht auszubilden. Für ausreichend frische Luft sorgt die Komfort-Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung.
Die luftdichte Hülle umgibt das beheizte Volumen des Gebäudes als vollständig geschlossene Fläche. Neben der Verringerung der Wärmeverluste führt die luftdichte Ausführung der Gebäudehülle dazu, dass Feuchtigkeitsschäden und Schimmelbildung vermieden werden.
Lüftung
Durch die im vorigen Abschnitt angesprochene luftdichte Außenhülle findet der Luftwechsel bei einem Passivhaus also nicht mehr unkontrolliert bzw. durch die reine Fensterlüftung statt, sondern erfolgt (vor allem im Winter) durch eine sogenannte Komfortlüftung.
Die Komfortlüftung mit hocheffizienter Wärmerückgewinnung ist ein wichtiger Bestandteil des Passivhauses. Sie sorgt für den hygienischen Mindestluftwechsel in den Räumen und für eine gleichbleibend frische und geruchsfreie Luft in allen Räumen. Die Bewohner brauchen sich also keine Gedanken mehr über die richtige Belüftung der Räume zu machen.
Gleichzeitig entfallen die Risiken der Schimmelpilzbildung auf den Wandoberflächen. Durch den regelmäßigen Luftwechsel und den Einsatz geeigneter Filter können Allergien gemildert und Pollen, Staub, Lärm sowie Schadstoffe (z. B. giftige Ausdünstungen aus neu angebrachten Materialien) abtransportiert werden.
In Aufenthalts- und Schlafräumen wird frische Luft zugeführt und in Räumen mit erhöhter Luftbelastung abgesaugt. Zu Letzteren zählen hauptsächlich Küche, Bad und WC, wo Feuchtigkeit und Gerüche entstehen. Zwischen diesen Bereichen liegen sogenannte Überströmzonen, zu denen und in denen für ausreichende Luftströmung gesorgt sein muss.
Um die Wärmeverluste aufgrund des Luftaustauschs gering zu halten, ist in einer Passivhaus-Lüftungsanlage eine Wärmerückgewinnung (WRG) integriert. Je nach Effizienz des Wärmeüberträgers kann der Abluft bis zu 90 % der Wärme entzogen und der kalten, frischen Luft zugeführt werden. Zu- und Abluft sind dabei räumlich getrennt – Feuchte und Gerüche können also nicht auf die Frischluft übertragen werden.
Heizung und Warmwasserbereitung
Aufgrund des reduzierten Heizwärmebedarfs und der Begrenzung der Heizlast ist die Installation eines herkömmlichen Heizverteilsystems nicht mehr erforderlich. Die geringe erforderliche Wärmemenge kann stattdessen über die ohnehin erforderliche Lüftungsanlage transportiert werden.
Dafür wird hinter dem Wärmeüberträger die Luft i. d. R. über einen Wasser-Zuluft-Nacherhitzer auf bis zu 50 Grad erwärmt. Im Badezimmer sollte aus Komfortgründen eine zusätzliche Wärmequelle, z. B. in Form eines Handtuch-Heizkörpers, vorhanden sein.
Neben der Raumluft muss auch das Trinkwasser erwärmt werden. Im Gegensatz zu herkömmlichen Gebäuden ist bei einem Passivhaus der Energiebedarf für die Warmwasserbereitung höher als für die Raumheizung. Es ist etwa doppelt so viel Energie für die Erzeugung von Trinkwarmwasser erforderlich wie für die Heizwärme.
Energieerzeugung Warmwasser und Raumwärme
Die moderne Haustechnik bietet eine Vielzahl von Möglichkeiten der Energieerzeugung für Warmwasser und Raumwärme – zum Beispiel:
Wärmepumpen-Kompaktgerät
Mit einem Wärmepumpen-Kompaktgerät können Lüftung, Heizung und Warmwasserbereitung in einer Einheit zusammengefasst werden. Zusätzlich zum Lüftungsgerät ist eine Wärmepumpe integriert, welche die Fortluft als Wärmequelle nutzt.
Gas-Brennwert-Kessel oder Holz-Pellet-Kessel
Diese Variante der Restheizung sieht eine konventionelle Wärmeversorgung für das Passivhaus vor: ein Gas-Brennwertgerät mit zentralem Warmwasserspeicher. Alternativ kann im Wohnzimmer ein Pelletofen für die Restheizung sorgen.
Anschluss an das Nah- oder Fernwärmenetz
Ist das Passivhaus Teil einer Reihenhauszeile, kann ein Anschluss an ein in der Nähe bestehendes Nah- oder Fernwärmenetz sinnvoll sein. Für die gesamte Hauszeile wird dann eine zentrale Wärmeübergabestation eingerichtet, von der aus die Verteilung in einer Heizwärmeleitung innerhalb der thermischen Hülle der Reihenhauszeile erfolgt.