Das Passivhaus

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Passivhäuser sind so konstruiert, dass alleine die passive Aufnahme von Wärmeenergie – z. B. Sonneneinstrahlung – zu ihrer Beheizung ausreichen soll. Die aktive Beheizung mit einer Heizanlage wird dadurch entbehrlich. In diesem Artikel erklären wir, durch welche baulichen Maßnahmen das realisiert wird und wann eine aktive Beheizung doch noch nötig werden kann.

Passivhaus – Definition und Abgrenzung

Wie bereits erwähnt, zeichnet sich ein Passivhaus dadurch aus, dass es in der Regel nicht aktiv beheizt werden muss. Allerdings ist der vollständige Verzicht auf Heizwärme in der Praxis schwer umsetzbar. Deswegen enthält die Lüftungsanlage meistens eine kleine elektrische Heizung, die z. B. bei sehr tiefen Außentemperaturen zugeschaltet wird. Der Grenzwert für den jährlichen Heizenergiebedarf liegt beim Passivhaus bei 15kWh/m², während für das Niedrigenergiehaus 70kWh/m² festgelegt wurden. Somit kann das Passivhaus als ein besonders energieeffizientes Niedrigenergiehaus angesehen werden. Das wichtigste Abgrenzungsmerkmal gegenüber einem regulären Niedrigenergiehaus ist dabei der (zumindest theoretisch mögliche) Verzicht auf eine aktive Heizanlage.

Der Passivhaus-Standard enthält übrigens keine Festlegungen zur Bauweise oder zu vorgeschriebenen technischen Maßnahmen, sondern beschreibt lediglich den maximal erlaubten Heizenergiebedarf und andere funktionelle Anforderungen. Diese können durch verschiedene Bauweisen und auch durch Sanierung oder Umrüstung eines bestehenden Gebäudes umgesetzt werden. Bestimmte bauliche Merkmale – z. B. eine gute Wärmedämmung – sind allerdings in der Praxis zwingend notwendig.

Funktionsweise eines Passivhauses

Ähnlich einem gewöhnlichen Niedrigenergiehaus verfügen Passivhäuser über eine sehr gute Wärmedämmung an sämtlichen Außenflächen des Hauses. Neben den Außenwänden und dem Dach muss auch die Unterseite des Gebäudes gedämmt werden. Dazu wird entweder an der Kellerdecke oder an den Kellerwänden und dem Fundament eine Wärmedämmung angebracht.

Auch die Fenster müssen besonders wärmeisolierend sein. Deshalb werden in der Regel dreifachverglaste Fenster mit Argonfüllung verbaut, wobei ein Teil oft als feste Verglasung ohne Öffnungsmöglichkeit ausgeführt wird.

Um die Wärmedämmung zu verbessern und die Wärmegewinnung aus der Sonneneinstrahlung besser zu steuern, werden manchmal Kastenfenster (d. h. zwei hintereinander angeordnete Fensterflügel) eingebaut.

Auf der Südseite sind Fenster übrigens energetisch vorteilhafter als Wände – die schlechtere Wärmedämmung wird durch den Energiegewinn aus der Sonneneinstrahlung mehr als kompensiert.

Zur Minimierung des Wärmeverlustes bei der Belüftung verfügen Passivhäuser stets über eine Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung.

Um die Energieeffizienz weiter zu steigern und das Haus im Sommer kühl zu halten, kann die angesaugte Luft zusätzlich durch einen Erdwärmetauscher geleitet werden. Die Wärmerückgewinnung greift natürlich nur, wenn das Haus durch die Lüftungsanlage belüftet wird. Das Lüften über die Fenster sollte deswegen weitgehend vermieden werden, was bei einer guten Lüftungsanlage keinen Komfortverlust mit sich bringt.

Energieeffizienz durch Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung

Um die Wärme der Raumluft im Haus zu halten, ohne dafür auf ausreichende Belüftung verzichten zu müssen, wird eine leistungsfähige Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung benötigt. Die Wärmerückgewinnung wird durch einen Wärmetauscher erreicht, durch den die Abluft geleitet wird. Die darin gespeicherte Energie wird darin an die angesaugte Zuluft übertragen, ohne dass sich die Luftströme vermischen. Neben der Belüftung und der Wärmerückgewinnung übernimmt die Lüftungsanlage eine Reihe weiterer Funktionen. Dazu zählt die Beheizung, die z. B. bei sehr niedrigen Außentemperaturen erforderlich werden kann. Hierfür wird meistens ein Heizwiderstand im Lüftungsgerät zugeschaltet, es kommen aber auch andere Möglichkeiten (z. B. eine Luft-Luft-Wärmepumpe) infrage.

Die auf diesem Wege übertragbare Heizleistung ist auf ca. 10W/m² begrenzt. Bei höheren Leistungen würde der erforderliche Luftstrom zu hoch werden und Probleme (z. B. Strömungsgeräusche und Zugluft) verursachen.

Die Funktion eines Lüftungsgeräts lässt sich gut am Modell „352220 LWP300W“ von Dimplex veranschaulichen. Dieses verfügt über 3 Leistungsstufen für den Lüfter, die die Leistungsanpassung an die Größe des Hauses ermöglichen. Auch ein zweiter Wärmetauscher zur Einleitung von Heizwärme (z. B. aus einer Heiz- oder Solarthermieanlage) ist vorhanden.

Die größte Besonderheit dieses Geräts ist aber die Warmwasserwärmepumpe. Diese entzieht der Raumluft Wärme und nutzt diese zur Warmwasserbereitung, was deutlich energieeffizienter als die Erhitzung per Boiler ist. Wenn die Leistung der Wärmepumpe nicht ausreicht, lässt sich außerdem ein elektrischer Heizstab zuschalten.

Wann wird eine Heizung doch benötigt?

Trotz aller konstruktiven Bemühungen, den Bedarf für die aktive Beheizung wegfallen zu lassen, kommt fast kein Passivhaus tatsächlich ohne Heizung aus. Diese wird nicht nur bei besonders kaltem Wetter benötigt, sondern auch bei nicht optimaler Nutzung (z. B. übermäßigem Lüften durch die Fenster) und zur Warmwasserbereitung. Eine Warmwasserwärmepumpe löst das Problem der Beheizung nicht, da sie ihre Energie aus der Raumluft gewinnt und somit dem Haus Wärme entzieht.

Wie bereits erwähnt, wird die Zusatzheizung meist durch einen Heizwiderstand im Lüftungsgerät realisiert. Zur Ergänzung dienen oft beheizbare Fliesen im Bad und zusätzliche elektrische Heizgeräte in den Räumen. Aufgrund des sehr hohen Preises von Strom als Energiequelle können trotz des niedrigen Heizenergiebedarfs eines Passivhauses erhebliche Heizkosten anfallen. Deutlich effizienter und kostengünstiger ist die Verwendung einer konventionellen Heizanlage. Dafür kommt prinzipiell jede beliebige Heiztechnologie infrage – z. B. ein kleiner Gasbrennwertkessel oder eine Pelletheizung. Aufgrund ihrer Umweltfreundlichkeit besonders interessant ist die Wärmepumpe. Zur Grundbeheizung reicht dabei ein Luft-Luft-Modell, das die Heizwärme direkt in die Zuluft einleitet.

Für höhere Leistungen oder die punktuelle Beheizung mit Flächenheizkörpern kommt eine Luft-Wasser-Wärmepumpe infrage, die auch die Warmwasserbereitung übernehmen kann. Wärmepumpen gibt es von vielen verschiedenen Herstellern. Zu den bekanntesten unter ihnen gehören Dimplex und Viessmann. Aufgrund des niedrigen Heizenergiebedarfs kann die Heizung sehr klein dimensioniert werden. Außerdem werden im Gegensatz zum konventionellen Haus keine Heizkörper in jedem Raum benötigt. Meist reicht die Beheizung über die Lüftungsanlage aus, die punktuell um Flächenheizkörper ergänzt werden kann. Somit bleiben die Investitionen für die Heizanlage gering und amortisieren sich trotz des geringen Energiebedarfs eines Passivhauses.

Richtige Planung für optimalen Wohnkomfort

Um maximale Behaglichkeit und minimalen Heizenergiebedarf zu erreichen, muss ein Passivhaus sorgfältig geplant werden. Neben den baulichen und technischen Maßnahmen – z. B. der Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung – ist auch die architektonische Optimierung wichtig. So sollte z. B. die Fensterfläche an der Südseite möglichst groß sein, um möglichst viel Sonnenenergie einzufangen. Mit der Fensterfläche auf der Nordseite verhält es sich umgekehrt, da Fenster schlechter dämmen als Wände. Deswegen lohnt es sich, Räume mit kleinen Fenstern (z. B. Bäder, WCs oder Technikräume) in den nördlichen Teil des Hauses zu verlegen, während die Fenster des Wohnzimmers und anderer Aufenthaltsräume nach Süden zeigen sollten.

Auch der Schutz vor Überhitzung im Sommer ist wichtig. Hier hilft ein Dachüberstand, der so ausgelegt ist, dass er im Sommer durch den höheren Sonnenstand die Fenster abschattet, ohne im Winter den Lichteinfall zu behindern. Ebenfalls vorteilhaft sind außenliegende Jalousien, da innenliegende Vorhänge oder Rollos die Sonnenwärme in den Raum lassen.

Lohnt sich das Passivhaus?

Die Mehrkosten gegenüber einem herkömmlichen Neubau nach den aktuellen Energiestandards liegen bei ca. 10%. Durch die Einsparung bei den Heizkosten und eventuelle Fördermöglichkeiten amortisiert sich diese Investition allerdings schnell. Ein Teil der Kosten lässt sich evtl. einsparen, wenn statt teurer Komponenten mit Passivhaus-Zertifizierung günstigere Ausführungen mit ähnlichen Leistungsdaten verwendet werden.

Allerdings muss diese Ersparnis gegen evtl. wegfallende Förderansprüche aufgewogen werden. Wer diesen Aufwand auf sich genommen und die nötigen Mehrausgaben getragen hat, wird mit einem Haus belohnt, das in Sachen Wohnkomfort seinesgleichen sucht. Die Dämmung und Wärmerückgewinnung sorgen für eine konstante Raumtemperatur. Dadurch wird ein Auskühlen des Hauses bei längerer Abwesenheit und ausgeschalteter Heizung verhindert und das Frieren nach dem Nach-Hause-Kommen gehört der Vergangenheit an.

Die kontrollierte Wohnraumlüftung sorgt nicht nur automatisch für ein optimales Raumklima, sondern kann auch durch eingebaute Filter im Zuluftkanal die Luftqualität im Vergleich zur Außenluft verbessern. Angesichts steigender Energiepreise und nach ökologischen Gesichtspunkten ist die Investition in ein Passivhaus somit uneingeschränkt zu empfehlen.