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Energieeffiziente Konzepte im Neubau

Auch mit den von der EnEV geforderten Standards für Gebäude wird noch zu viel Energie für Raumheizung und Warmwasser ver(sch)wendet – sagen Architekten und Energieberater. Schon heute sind Baukonzepte mit deutlich weniger oder null Energieverbrauch und Gebäude, die selbst zum Kraftwerk werden, nicht mehr nur Zukunftsvisionen.

  • Foto: Alexander Hauk, www.alexander-hauk.de/www.pixelio.de
  • Foto: WEM Wandheizung

Passivhaus

Ein Passivhaus ist ein Gebäude, in dem ganzjährig eine behagliche Temperatur zu erreichen ist, und das ohne konventionelles Klimatisierungs- oder Heizsystem (mit Heizkörpern in jedem Raum). Es ist eine konsequente Weiterentwicklung des Niedrigenergiehauses, benötigt aber im Vergleich zu diesem 75 % weniger Heizenergie – im Vergleich zu einem konventionellen Gebäude sogar über 90 % weniger. Umgerechnet in Heizöl kommt ein Passivhaus im Jahr mit weniger als 1,5 l pro Quadratmeter aus. Diese Einsparung erreicht es allein durch seine beiden wesentlichen Grundprinzipien: die Vermeidung von Wärmeverlusten und  die Optimierung von freien Wärmegewinnen.

Wärmeverluste vermeiden

Eine sehr gut gedämmte Gebäudehülle mit Dämmstärken zwischen 25 und 40 cm und Fenster mit Dreifach-Wärmeschutzverglasung bewirken, dass die Wärme im Haus bleibt. Alle Bauteile der Außenhülle müssen rundum sehr gut wärmegedämmt werden. Kanten, Ecken, Anschlüsse und Durchdringungen müssen besonders sorgfältig geplant werden, um Wärmebrücken zu vermeiden. Eine Süd-Orientierung und Verschattungsfreiheit sind weitere Voraussetzungen, damit der „passive“ Solarenergiegewinn optimiert und zum entscheidenden Wärmelieferanten werden kann. Die Fenster (Verglasung einschließlich der Fensterrahmen) sollen einen U-Wert von 0,80 W/(m2K) nicht überschreiten. Der g-Wert einer Verglasung gibt an, wieviel Sonnenenergie für den Raum verfügbar gemacht werden kann. Es sollten mindestens 50 % oder mehr sein (g-wert > 0,5).

Wärmegewinne und Energieverbrauch

Für Frischluft sorgt eine Komfortlüftung mit Wärmerückgewinnung: Über einen Wärmetauscher werden dabei mindestens 80 % der Wärme von der Abluft an die Zuluft zurückgegeben. Wärmegewinne erzielt das Passivhaus durch die Fenster und die Wärmeabgabe von Personen und Haushaltsgeräten. Im Sommer verhindert eine Verschattung, z. B. Balkon oder Jalousien, die Überhitzung der Räume.

In den kalten Wintermonaten wird über die Komfortlüftung außerdem noch die Zuluft erwärmt, dadurch kann auf ein separates Heizsystem verzichtet werden. Energiespargeräte für den Haushalt sind ein unverzichtbarer Bestandteil für ein Passivhaus: Kühlschrank, Herd, Tiefkühltruhe, Lampen und Waschmaschine sollten hocheffizient sein.

U-Wert

Der U-Wert – oder Wärmedurchgangskoeffizient – gibt an, wie viel Wärme (in Watt W) pro Quadratmeter Fläche je Grad Temperaturdifferenz (in Kelvin K) zwischen innen und außen durch ein Bauteil fließt.

Flexibel und zukunftsorientiert

Das Passivhaus ist nicht auf eine spezielle Bauweise festgelegt. Es gibt Passivhäuser in Massiv-, Holz- oder Mischbauweise. Auch viele Hersteller von Fertighäusern bieten schon Passivhäuser an. Und der Passivhaus-Standard setzt sich nicht nur bei Wohnhäusern durch: Längst gibt es auch Schulen, Kindergärten, Verwaltungsgebäude und Produktionsstätten im Passivhaus-Standard. Auch bei der Sanierung von Altbauten lässt sich übrigens ein Passivhaus-Standard umsetzen.

Mit der EnEV 2014 wurden die Grenz­werte für 2016 gesetzt, die bis zum Jahre 2020 bereits den Passiv­haus-Standard erreichen sollen. So ist schon heute absehbar, dass der Passivhaus-Standard voraussichtlich bis zum Jahre 2020 in Deutschland verbindlich eingeführt werden wird.

Energiesparen = Kosten sparen

Das Passivhaus spart Energie und Geld. Die Baukosten zur Errichtung z. B. eines Einfamilienhauses im Passivhaus-Standard liegen rund 5-15 % über denen, die für den Bau eines Hauses nach aktueller EnEV anfallen. Diese Mehrkosten amortisieren sich durch die Energieeinsparungen – je nach Entwicklung der Energiepreise – in etwa zehn Jahren. Zudem werden sie zum größten Teil durch die Passivhaus-Förderung der Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW) aufgefangen.

Informationen: Passivhaus Institut www.passiv.de

Nullenergie- und Plusenergiegebäude

Klimaneutrale Gebäude, wie Nullenergie- oder Plusenergiegebäude sind die konsequente Weiterentwicklung des Passivhauskonzeptes. Zunächst als Experimentalprojekte entwickelt – kleine energieautarke Gebäude ohne Anschluss an ein Energienetz – sind Nullenergie- und Plusenergiegebäude heute keine Zukunftsvisionen mehr, sondern sind bereits vielfach umgesetzt. Sogar bei Sanierungsprojekten konnten bereits ausgeglichene Energiebilanzen erzielt werden.

Beim Nullenergiehaus werden zusätzlich zur passiven Wärmerückgewinnung durch Solaranlagen für Warmwasser und Strom die externen Energiebezüge im Jahresverlauf insgesamt ausgeglichen. Das Plusenergiehaus hat sogar eine positive Energiebilanz, produziert also mehr Energie, als seine Bewohner verbrauchen. Die benötigte Energie für Heizung und Warmwasser wird im oder am Haus selbst gewonnen. Durch eine zu 100 % aus regenerativen Quellen erzeugte Energieversorgung schaffen Plusenergiegebäude nicht nur einen CO2-emissionsfreien Betrieb, sondern liefern zusätzlich „sauberen“ Solarstrom in das öffentliche Netz. 

Und auch hierbei gibt es noch Potenzial für Weiterentwicklung. Denn bisher wird bei diesen Standards der Primärenergiebedarf, die sogenannte „graue Energie“, nicht berücksichtigt. Das ist die Energie, die für Herstellung, Transport, Lagerung, Entsorgung oder Recycling der Baustoffe zur Erstellung des Hauses benötigt wird.

Informationen: Forschungsinitiative ENERGIEWENDEBAUEN – Forschung für energieoptimierte Gebäude und Quartiere www.projektinfos.energiewendebauen.de

Smart Meter und Smart Home

Einige Energieversorger bieten ihren Kunden sogenannte Smart Meter an: intelligente Stromzähler, die die Verbrauchsdaten des Kunden speichern und anschaulich auswerten. Auf diese Weise können dem Verbraucher individuellere, dem eigenen Tagesablauf und Energieverbrauch angepasste Energiekosten angeboten werden. Für den Nutzer wird außerdem der eigene Energieverbrauch transparenter gemacht – ein wichtiger Schritt, um das alltägliche Nutzerverhalten zu hinterfragen und Energiesparmaßnahmen umsetzen zu können.

Einen Schritt weiter gehen Smart Home-Konzepte: Haustechnik-Systeme, die auf der Grundlage vernetzter und fernsteuerbarer Geräte und Installationen die Effizienz der Energienutzung, aber auch die Wohn- und Lebensqualität sowie die Haussicherheit steigern. Im klugen Haus der Zukunft sind Haustechnik und Haushaltsgeräte wie Heizung, Beleuchtung, Rollläden, aber auch die Waschmaschine oder der Herd, untereinander vernetzt und werden über eine Schnittstelle gemeinsam gesteuert. So können Geräte z. B. übers Smartphone ferngesteuert werden, Abläufe automatisiert und Daten ausgewertet werden. Was nach technischen Spielereien und erhöhtem Wohnkomfort klingt, bietet verschiedenste Möglichkeiten, Energie effizienter zu nutzen als in der Vergangenheit. Wer seinen Strom über eine Photovoltaikanlage selbst produziert, kann über eine smarte Regulierung der Haushaltsgeräte den Eigenverbrauch erhöhen. Licht und Heizung können bedarfsgerecht gesteuert werden, sodass sich die Beleuchtung und Wärmeregulierung der Räume nicht nur am Tagesablauf, sondern an der tatsächlichen Anwesenheit der Bewohner orientiert. Sensoren können dafür sorgen, dass die Heizkörper abgedreht werden, sobald Türen und Fenster geöffnet sind u. v. m.

Bei einem nachträglichen Einbau eines Smart Home-Systems muss vor allem darauf geachtet werden, dass sich alle Komponenten von unterschiedlichen Herstellern in das System einbinden lassen – denn hier gibt es noch keinen herstellerübergreifenden Standard. Auch die Möglichkeiten einer Erweiterung sollten Sie bedenken, wenn Sie in Zukunft weitere Elemente, wie Unterhaltungselektronik oder eine Alarmanlage in das System einbinden möchten.