Passivhäuser

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Grundsätzliches

Was ist ein Passivhaus? Das ist ein Haus, in dem man keine Aktivitäten entwickeln muss, um darin leben zu können, ohne zu frieren. Schlicht gesagt: Man muss nicht heizen. Das ist die Theorie.
Wie kann das sein? Grundsätzlich findet immer dann ein Wärmeaustausch statt, wenn eine Temperaturdifferenz vorhanden ist. Nehmen wir an, dass die Temperatur in einem Gebäude ca. 20°C sein sollte, die Außentemperatur jedoch, wie im Winter, um den Gefrierpunkt liegt oder sogar darunter. Nach den Gesetzen der Physik besteht ein Temperaturgefälle und damit ein Wärmestrom von Innen nach Außen.
Für den Transport der Energie sind in erster Linie die Moleküle verantwortlich, die sich ständig bewegen und die darin steckende Bewegungsenergie weitergeben. Sie geben die Energie solange weiter, bis ein Ausgleich zwischen Innen und Außen stattgefunden hat. Das ist so und lässt sich so einfach auch nicht verhindern. Steuern lässt sich aber die Geschwindigkeit, mit der die Wärmeenergie übertragen wird. Und genau diese Möglichkeit müssen wir nutzen, um Energie zu sparen. Die Geschwindigkeit, mit der die Energie übertragen wird, lässt sich auf zwei verschiedene Arten beeinflussen:

  • indem man Materiealien verwendet, die eine geringe Wärmeleitfähigkeit haben oder
  • indem man ein Vakuum zwischen Innen und Außen erzeugt, sodass keine Moleküle vorhanden sind, welche die Wärme übertragen können.

Da auch beim Passivhaus ein Wärmeverlust nicht ganz zu vermeiden ist, muss Energie nachgeführt werden. Wer liefert diese Energie? Das sind zum einen die Hausbewohner inclusive all der Geräte, die bei Gebrauch Wärme erzeugen (Computer, Fernseher, Kühlschrank usw.) und das ist zum anderen die Sonneneinstrahlung, die bei Sonnenschein im Überfluss vorhanden ist und die sich bei einem bewölkten Himmel auf die sehr schwache diffuse Strahlung reduziert. Die dabei erzeugten Wärmemengen müssen also den Verlust ausgleichen. Das ist die Ausgangslage.
Jenseits aller Theorie wird man wohl bei langen Schlechtwetterperioden im Winter allerdings eine kleine Zusatzheizung benötigen!!

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Die folgenden Überlegungen beziehen sich auf ein Einfamilienhaus mit 4 Bewohnern.

Wand und Fenster

Um dieser Bedingung gerecht zu werden, müsste man eine Wand haben, die bei 0°C Außentemperatur und bei 20°C Innentemperatur nur 2,6 Watt pro Quadratmeter abgibt. Nach Dr. Wolfgang Feist vom Passivhausinstitut bräuchte man dazu eine Porenziegelwand, die 83 cm dick ist. Denselben Effekt könnte man auch mit 19 cm dickem hochwertigem Dämmmaterial erreichen. Würde man einen Hochwakuumdämmstoff verwenden, dann würden 1,5 cm genügen. Wir sehen, dass das Material die entscheidende Rolle spielt.
Eine wichtige Rolle spielen auch die Fenster, die unter den oben genannten Voraussetzungen nur 16 Watt pro Quadratmeter abgeben dürfen. Bei derartigen Fenstern gelangt durch die einfallende Sonnenstrahlung mehr Energie ins Haus als nach außen abgegeben wird.

Um die geforderte Wärmedämmung zu erreichen, sind bisher relativ komplizierte Wandaufbauten notwendig. Die einfachste, seit kurzem angebotene Lösung bietet ein mit Granulat gefüllter Ziegel, der bei einer Wandstärke von maximal 49 cm alle Bedingungen erfüllt. Ein zusätzlicher Vorteil dieses Naturbaustoffes ist die Speicherkapzität von Feuchtigkeit, die aufgenommen und wieder abgegeben werden kann. Dieser Ziegel ist einfach zu verbauen, problemlos zu recyclen und benötigt ganz wenig Mörtel, sodass er wohl zu den zukunftträchtigen Varianten für energiesparendes Bauen zählen wird.

Warmwasser

Wie oben beschrieben kann man also den Wäremverlust durch die Wände durch den täglichen Betrieb - Geräte und Wärmeabstrahlung der Personen - ausgleichen. Warmes Wasser lässt sich zwar zu ca. 60 % über Sonnenkollektoren gewinnen, die restlichen 40 % - etwa 1700 kWh - müssen jedoch anderweitig aufgeheizt werden. Der Versuch Warmwasser auf Vorrat zu speichern, ist untauglich, da die Kosten für die Speicherung unverhältnismäßig hoch im Vergleich zum Nutzen sind.

Belüftung

Die Belüftung ist wohl das umstrittenste Thema. Will man die Energiekosten möglichst gering halten, dannn ist die Wärmerückgewinnung aus der verbrauchten Luft wohl ein Muss. Damit lassen sich immerhin fast 80 % Energie einsparen!! Der Rest entspricht in etwa 1700 kWh. Nun gibt es aber durchaus Stimmen, die behaupten, dass die über die Fenster zugeführte Frischluft durch keine Klimaanlage zu ersetzen ist und deshalb ein unverzichtbarer Bestandteil an Lebensqualität ist. Ein namhafter dt. Physiker führt das auf die höhere Anzahl von freien Elektronen in der "Fensterfrischluft" zurück, die bei Klimaanlagen offensichtlich nicht in dem gewünschten Maße vorhanden sind.
Wer auf die Frischluft per Fenster nicht verzichten will, der muss nachheizen, denn die durch die Körperwärme und die Sonneneinstrahlung gewonnene Energie reicht nicht aus, um auch noch die Frischluft aufzuheizen!!

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Fazit

Die Investition in ein Passivhaus wird sich bei einem Ölpreis von 1,- € in etwa 30 Jahren amortisieren. Da Häuser in Europa für zwei oder drei Generationen gebaut werden, lohnt sich also die Investition in ein Passivhaus, gewissermaßen als Vorsorge fürs Alter.

Bei Sanierungsmaßnahmen älterer Gebäude gilt der Grundsatz:

Dämmen hat Vorrag vor Speichern. D.h., dass es sinnvoller ist, das Haus optimal zu dämmen, bevor man beginnt, riesige Wassertanks zu installieren, um die überschüssige Wärme des Sommers in den Winter hineinzuretten.
Weiterhin gilt, dass man eine Renovierung der gesamten Heizungsanlage erst dann in Betracht ziehen sollte, wenn das Haus optimal gedämmt ist.

Klar muss allerdings auch sein, dass man selbst für den Fall, dass für das Beheizen des Hauses keine Heizung notwendig ist, für die Warmwasserversorgung und - evtl. - für die Belüftung jedoch eine äußere Energiequelle braucht. Dafür ist eine sehr kleine Heizeinheit ausreichend, die man vermutlich auch dann einsetzen muss, wenn Nebellagen im Winter über Wochen die Nutzung der solaren Energie unmöglich machen. Für den noch abzudeckenden Energiebedarf scheint ein Energieäquivalent von ca. 350 Liter bis 550 Liter Heizöl ausreichend.
Günstig wäre es, wenn sich mehrere Wohneinheiten zusammenschließen könnten, die sich über ein BHKW für den Fall versorgen würden, dass auf Grund ungünstiger Wetterverhältnisse - bei starker Bewölkung liefern weder Photovoltaikanlage noch Sonnenkollektoren Energie - für einige Zeit zusätzlicher Energiebedarf anfällt.
Die Erzeugung von Wasserstoff für den privaten Bereich ist zum gegenwärtigen Zeitpunkt - und wohl auch für die nächsten 10 Jahre - noch nicht wirtschaftlich.
Sinn macht eine großflächige Speicherung von überschüssiger Sommerwärme dann, wenn mehrere Häuser in einem Energieverbund zusammengeschlossen werden - z. B. bei neu ausgewiesenen Siedlungen - und bei den Aushubarbeiten großräumige Volumina (Kiesspeicherung!) für die Speicherung der im Sommer zu Hauf anfallenden solaren Energie genutzt werden können.

Bei Sanierung eines Altbaus oder bei Neuerrichtung eines Passivhauses ist eine optimale Wärmedämmung im Verbund mit einer Solaranlage und einem Kachelofen zu empfehlen, sodass neben der reinen Ökonomie noch genügend Lebensqualität erhalten bleibt.

Andreas Angermeir

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