Definition
Vergleichszahlen
Nutzerverhalten
Vorurteile, Fragen und Unsicherheiten
Behaglichkeit
Funktionsprinzip
Kosten
Technik
Luftqualität
Wärmetauscher
Restheizung und Warmwasser
Wärmepumpen Kompaktgeräte


 
 

 

 
  DEFINITION  
 


Passivhäuser sind gebaute Objekte, die Ihren Heizwärmebedarf soweit minimieren, dass sie auf eine konventionelle Heizung verzichten können. Dies erreicht man durch einen kompakten, hochwärmegedämmten Baukörper und konsequent solare Ausrichtung.

 
 
Maximaler Heizwärmebedarf   15 KWh/m²a
Maximaler Primärenergiekennwert   120 KWh/m²a
Maximale Undichtigkeit   n50 < 06h-1
 


 
  VERGLEICHSZAHLEN  
 


Im Vergleich stehen Einfamilienhäuser

 
 
Altbau   ca. 250  300 KWh/m²a
EFH n. Wärmeschutzverordnung 1984   ca. 210 KWh/ m²a
EFH n. Wärmeschutzverordnung 1995   ca. 160 KWh/ m²a
Niedrigenergiehaus   65 - 140 KWh/ m²a
Passivhaus   Maximal  15 KWh/ m²a
 


 
  NUTZERVERHALTEN  
 


Grundsätzlich kann festgehalten werden, dass ein Passivhaus kein besonderes Nutzerverhalten erfordert. Das Passivhaus ist eben keine „Hightech Raumstation“, sondern ein ganz normales Haus - und ebenso normal wird es auch bewohnt.

 


 
  VORURTEILE, FRAGEN UND UNSICHERHEITEN  
 


EINIGE MENSCHEN SEHEN DAS PASSIVHAUS KRITISCH, WEIL SIE DENKEN, IHR TECHNISCHES VERSTÄNDNIS REICHT DAFÜR NICHT AUS: Technisches Verständnis wird vom Bewohner aber gar nicht benötigt, nur vom Planer.

Der Bewohner kann sich die Zusammenhänge aneignen, wenn es ihn interessiert, so wie er lernt, wie eine herkömmliche Heizungsanlage funktioniert, der Gasbrenner, der Öltank und so weiter. Er muss es aber nicht! Etwas überspitzt ausgedrückt reicht es aus, wenn man statt das Heizkörperventil einzustellen die Lüftungsanlage zwischen „Minimal“ und „Maximal“ regeln kann.

DIE VORSTELLUNG, IM PASSIVHAUS DÜRFEN IM WINTER DIE FENSTER AUF KEINEN FALL GEÖFFNET WERDEN:
Diese Vorstellung ist nicht richtig. Ein kurzes Öffnen der Fenster wirkt sich nicht wesentlich auf den Energieverbrauch aus. Regelmäßige Fensterlüftung über längere Zeiträume ist jedoch zu vermeiden, durch die ständige Frischluftzufuhr der Lüftungsanlage besteht allerdings auch kein Bedarf dafür. Gerade „Frischluftfanatiker“ sind von der Luftqualität im Passivhaus begeistert.

NACHTABSENKUNG UND URLAUB:
In Folge der niedrigen Temperaturen, mit denen die Nachheizung arbeitet, reagieren die Heizsysteme im Passivhaus vergleichsweise träge. Das bedeutet, dass nach einer merklichen Abkühlung der Raumtemperatur um einige Grade bei fehlender Sonne die Aufheizung über das Heizsystem länger dauert als in konventionellen Häusern. Allerdings sind Temperaturabsenkungen wegen des geringen Verbrauchs auch gar nicht notwendig. Nachtabsenkungen, wie man sie von herkömmlichen Heizanlagen kennt, erübrigen sich. Im Urlaub wird die Anlage abgeschaltet.

 


 
  BEHAGLICHKEIT  
 


Passivhäuser sind behaglicher als konventionelle Gebäude! Die Luftdichtigkeit gewährleistet absolute Zugfreiheit. Die hohen Oberflächentemperaturen an den Innenseiten der hochgedämmten Bauteile, also Wand, Decke, und Boden verhindern zusätzlich jegliche Kältestrahlung. Selbst die Glasoberflächen der Fenster als kälteste Stellen des Hauses erreichen Oberflächentemperaturen zwischen 18°C und 19°C.

Fehlende Zugluft und Kältestrahlung bewirkt, dass sich das Behaglichkeitsgefühl bereits bei Raumtemperaturen von 19°C bis 20°C einstellt. In zugigen Häusern bedarf es dafür deutlich höherer Temperaturen. Zusammen mit dem Vorteil der ständigen Frischluftzufuhr durch die Lüftungsanlage kann der Wohnkomfort im Passivhaus ohne Einschränkungen als Steigerung bezeichnet werden.

 


 
  FUNKTIONSPRINZIP  
 


Wer kennt sie nicht, die passive Nutzung der Sonnenenergie? Ist das Auto in der Sonne geparkt, heizt es sich selbst im Winter auf. Dieses Prinzip nutzt auch das Passivhaus. Der Nachteil des Autos ist, dass es leider auch rasch wieder auskühlt. Durch starke Wärmedämmungen wird die kostenlos gewonnene Energie wie bei einer Thermoskanne im Haus gehalten. Im Unterschied zu solchen Kannen wird ein Haus jedoch bewohnt. Das heißt, alle Personen, die sich darin aufhalten, jede Glühbirne, Waschmaschine oder Herdplatte, jeder laufende Fernseher oder Computer gibt Wärme an die Raumluft ab. In herkömmlichen Häusern geht so viel Wärme nach außen verloren, dass diese Wärmequellen nicht auffallen. Es sei denn, das Wohnzimmer füllt sich mit zehn oder zwanzig Personen, dann wird auch hier der Heizeffekt als sogenannte „Kuhstallwärme“ wahrgenommen. Bei einem Passivhaus ist der Wärmeverlust so gering, dass derartige Wärmequellen plötzlich sehr wohl ins Gewicht fallen.

Nun kommt natürlich der Einwand, wenn ich in einer Thermoskanne wohne, brauche ich Luft! Richtig. Passivhäuser haben darum eine Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung. Lüftungsanlagen sind auf keinen Fall mit einer Klimaanlage zu verwechseln, einfache Arten kennen wir zum Beispiel von der Dunstabzugshaube in der Küche. Nur diese Anlage ist eben besser ausgestattet, sonst wäre bei der Thermoskanne ja einfach der Deckel offen und der Inhalt würde schnell auskühlen. Daher gibt die abgesaugte Luft ihre Wärme an die einströmende Frischluft ab. In dieser zwar etwas saloppen, aber durchaus treffenden Beschreibung ist das Grundprinzip von Passivhäusern zusammengefasst.

 


 
  KOSTEN  
 


Die Mehrkosten durch den Einsatz erhöhter Wärmedämmung und höherwertiger Fenster betragen lediglich ca. 5-8 %. Diese Mehrkosten werden mittelfristig durch die Energieeinsparung der Betriebskosten kompensiert. Dazu werden günstige Finanzierungen z.B. durch die Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW) angeboten (max. 100.000,-DM pro Wohneinheit zu ca. 4 % eff. Jahreszins).

 
 

 


 
  TECHNIK  
 


Um das Raumklima in vernünftigem und erträglichen Maß zu halten und eine Entfeuchtung sicherzustellen, ist eine Frischluftzufuhr von etwa 25 bis 30 Kubikmetern pro Person und Stunde erforderlich. In herkömmlichen Häusern wird die Frischluft durch das Öffnen der Fenster zugeführt. Ebenso muß der Kohlendioxidgehalt und der Schadstoffgehalt der Raumluft auf einem niedrigen Niveau gehalten werden. Bei manueller Lüftung müssten dafür etwa alle drei Stunden für 15 Minuten die Fenster geöffnet werden. Die wachsende Zahl von Beschwerden und Gerichtsprozessen über Schimmelbildung in Wohnungen zeigt, dass diese Lüftungsrate in der Praxis kaum einzuhalten ist. Eine Lüftungsanlage wäre also auch hier sinnvoll.

Ein weiter Punkt spricht für die Lüftungsanlage. Beim Öffnen der Fenster entweicht nicht nur verbrauchte Luft, sondern auch die in ihr enthaltene Wärme. Mit einer kontrollierten Lüftungsanlage kann die Wärme der Abluft über Wärmetauscher an die einströmende Frischluft übertragen werden. Sie geht also nicht verloren. Die Anlage kann ausgeschaltet, auf Minimal- oder Normalbetrieb gestellt werden. Kommt zahlreicher Besuch, stellt man sie auf Maximum. Reicht das einmal nicht aus, öffnet man eben die Fenster!

Dieser Punkt führt immer wieder zu Verunsicherungen. Entgegen anders lautender Meinung kann man im Passivhaus sehr wohl die Fenster öffnen. Durch das Öffnen der Fenster geht zwar Wärme verloren, das System des Hauses ist dadurch aber nicht gefährdet. Es ist nur so, dass erfahrungsgemäß durch die ständige Zufuhr von Frischluft gar kein Bedarf zum Öffnen der Fenster besteht. Nur in Ausnahmefällen, wenn die Milch anbrennt, müssen Sie manuell lüften.

In den meisten Passivhäusern ist die Lüftungsanlage von Oktober bis April in Betrieb, in der restlichen Zeit erfolgt die Lüftung über die Fenster. In vielen Häusern wird die Frischluftzufuhr einzelner Räume über Zeitschaltuhren geregelt. So kann beispielweise ab einer gewissen Uhrzeit die Zufuhr im Schlafzimmer erhöht werden. Der stickige Schlafzimmergeruch gehört der Vergangenheit an.

 


 
  LUFTQUALITÄT  
 


Ein weiterer, nicht zu unterschätzender Vorteil der Lüftungsanlage ist die Qualität der Luft. Neben dem Kohlendioxid werden auch Schadstoffe, die aus Möbeln und Baumaterialien entweichen, abgeführt und durch den Einbau von Filtern werden Staub und Pollen aus der Frischluft gefiltert. Die Lüftungsanlage zieht die verbrauchte Luft ab und führt Frischluft zu. Sinnvollerweise wird die Luft dort abgesaugt, wo sie am schlechtesten ist, also im Bad und in der Küche, in einigen Fällen auch in Abstellräumen. In den Wohn- und Schlafräumen wird die Frischluft zugeführt. Um Fettablagerungen in der Hauslüftung zu vermeiden, empfiehlt es sich, bei der Dunstabzughaube in der Küche ein Umluftgerät zu benutzen.

 


 
  WÄRMETAUSCHER

 
 

 
 


Im Wärmetauscher wird die Frischluft von der Abluft erwärmt. Angenommen die Temperatur der Frischluft beträgt Null Grad und die der Abluft zwanzig Grad. Durch den Wärmetauscher kühlt sich die verbrauchte Luft ab und erwärmt die Frischluft auf etwa 18 Grad. Frische und verbrauchte Luft vermischen sich dabei nicht. Sie wird nur aneinander vorbeigeführt.

Die gängigsten Funktionsarten sind Plattenwärmetauscher, Gegenstromwärmetauscher, Kreuzstromwärmetauscher und Gegenstrom-Kanalwärmetauscher. Ihre tatsächliche Effizienz ist Herstellerabhängig und ergibt sich aus dem Wirkungsgrad der Wärmeübertragung zwischen Ab- und Fortluft und dem Stromverbrauch.

ERDWÄRMETAUSCHER:
Lassen sie sich nicht von dem Begriff Erdwärmetauscher in die Irre führen. Es handelt sich keineswegs um ein technisches Gerät, sondern um eine ganz einfache, dafür aber sehr wirkungsvolle Maßnahme. Beim Erdwärmetauscher wird die im Freien angesaugte Luft zunächst durch 20 bis 50 Meter lange Rohre geführt, die neben und unter dem Haus in mindestens einem Meter Tiefe im Erdreich verlegt sind, ähnlich den Kanalrohren. Die kalte und vorgefilterte Außenluft wird von der Erde vorgewärmt, bevor sie den mechanischen Wärmetauscher erreicht. Bei Frost erwärmt sich die Frischluft auf etwa sechs Grad Plus. Bei extremen Temperaturen unter -15°C wird die Zuluft immerhin noch frostfrei in den Wärmetauscher geführt. Das ist eine Erwärmung um 15°C, die ohne jeglichen technischen oder energetischen Aufwand erreicht wird.

 


 
  RESTHEIZUNG UND WARMWASSER  
 


Beim Passivhaus reduziert sich die noch benötigte Wärme auf ein Minimum. Betrachten wir zunächst die Größenordnung, in der wir uns bewegen. Im Passivhaus liegt bei ungünstigen Witterungsbedingungen die Heizlast unter 10 Watt pro Quadratmeter; für ein Zimmer mit 30 m² also 300 Watt. Das entspricht der Leistung von drei Glühbirnen. Da die benötigte Restwärme also sehr gering und für die benötigte Lufthygiene eine Lüftungsanlage ohnehin erforderlich ist, kann als Heizmedium die Luft benutzt werden. Heizt man die Zuluft auf 30°C auf, ist der Wärmebedarf bereits gedeckt.

Bei der Berechnung der Lüftungsanlage ist zu beachten, dass die Zulufttemperatur nicht 49°C übersteigt, da sonst Staub anfängt zu verschwelen, was die Luftqualität mindert. Bei richtiger Auslegung der Anlage besteht die Gefahr aber nicht. Zahlreiche Messungen haben ergeben, dass die Beheizung von Passivhäusern nicht bei extremen Außentemperaturen nötig ist, sondern bei Temperaturen zwischen Null und fünf Grad, da an kälteren Tagen der Himmel meist klar ist und somit die solaren Gewinne der Fenster ausreichen. Nur an 30 bis 50 Tagen ist eine Nachheizung erforderlich, sonst genügen die solaren und internen Gewinne.

Bei der Auswahl des Nachheizsystems ist zu bedenken, dass nicht nur die Raumluft erwärmt werden muss, sondern auch das Brauchwasser. In herkömmlichen Wohnhäusern beträgt der Anteil der Heizwärme 76,5% des gesamten Verbrauchs, für die Brauchwassererwärmung werden 12% benötigt. Im Passivhaus verändert sich das Größenverhältnis, zur Erwärmung von Brauchwasser wird knapp doppelt so viel Wärme benötigt wie zum Heizen. Hinzu kommt, dass die Heizung nur im Winter benötigt wird, die Brauchwassererwärmung aber das ganze Jahr sichergestellt werden muss.

ELEKTRISCHES NACHHEIZREGISTER:
Zur Deckung der benötigten Heizwärme wird die Zuluft im so genannten Nachheizregister erwärmt. Die einfachste Methode ist es, einen elektrischen Heizstab in den Luftstrom zu hängen. Der Nachteil dieser Lösung ist, dass nun das Brauchwasser, will man zusätzliche Technik vermeiden, ebenfalls mit Strom erwärmt wird.

HEIZÖL:
Es besteht natürlich auch die Möglichkeit, das Brauchwasser mit einem Heizölbrenner zu erwärmen. Die benötigte Heizwärme wird dem Wasserspeicher entnommen. Angesichts des geringen Verbrauchs im Passivhaus ist aber die Anschaffung eines Öltanks mit dem dafür nötigen Öllagerraum nicht rentabel.

GAS-BRENNWERTTECHNIK:
Bei der Gas-Brennwerttechnik ist die Leistung des Brenners bereits maximiert. Der Gasbrenner erwärmt das Brauchwasser, die Heizwärme wird wiederum dem Wasserspeicher entnommen und der Zuluft zugeführt. Gerade bei einer Unterstützung der Brauchwassererwärmung durch Sonnenkollektoren erscheint dieses System wirtschaftlich, wenn die Anschluss– und Bereitstellungsgebühren des Gasversorgers nicht zu hoch sind.

 


 
  WÄRMEPUMPEN KOMPAKTGERÄTE

 
 

 
 


In einem so genannten Kompaktgerät ist die Lüftung, die Brauchwassererwärmung und eine Wärmepumpe in einem Gerät zusammengefasst. Die Wärmepumpe holt sich die benötigte Energie aus der ca. 9°C warmen Abluft, nach dem Wärmetauscher, durch einen Verdampfer und kühlt die Abluft auf 1°C ab. Die Wärmepumpe erhitzt nun das Brauchwasser in einem 200L bis 400L großen Wasserspeicher, aus dem auch die benötigte Heizwärme der Zuluft beigefügt wird. Eine zusätzliche Kopplung mit Sonnenkollektoren ist möglich. Um Verbrauchsspitzen abzufangen, ist zusätzlich ein elektrischer Heizstab in den Brauchwasserspeicher eingebaut.

OFENHEIZUNG:
Besonders in ländlichen Gegenden wollen viele nicht auf die Ofenheizung verzichten, den Holzvorrat in der nahen Umgebung nicht ungenutzt lassen. Durch den Kamin entweicht die warme Raumluft unkontrolliert. Wenn der Ofen nicht in Betrieb ist, sollte er also dicht verschließbar sein. Als besonders geeignet haben sich Holzpelletöfen erwiesen.