kompendium 2010 Energieeffizienz
Werbung
passivhaus Energieeffizienz Niedriger Verbrauch ++ A Passivhaus KfW-Haus EnEV 2009 EnEV 2007 Altbau Hoher Verbrauch passivhau s kompendiu m 2010 Booklet Myth en.indd 1 Die g ro ß en Passiv hau s- My then 11.11.09 ■ Wissen Alle wichtigen Informationen zum Passivhaus 14:31:55 ■ Extra Die großen Passivhaus-Mythen 1 Uhr ■ Technik Die besten Systeme und Komponenten im Vergleich ■ Überblick Planer, Hersteller, Lieferanten 7,40 € 8,20 € 13,– SFr passivhaus kompendium 2010 kompendium 2010 Das 3fach bessere Wärmedämmglas Dreifach-Isolierglas ist in aller Munde. Einerseits fordert die EnEV 2009 sinngemäß den Einsatz von hochwärmedämmenden Verglasungen, andererseits schafft der Gesetzgeber attraktive Anreize zum Fenstertausch: Energetische Fensterrenovierungen werden über Konjunkturprogramme gefördert. Steuerbonus und interessante Kredite motivieren zusätzlich. Und im Neubau sollte DreifachIsolierglas ohnehin längst Standard sein! Als besonders energiedurchlässiges Basisglas wurde iplus 3CL speziell für thermisch optimiertes Dreifach-Wärmedämmglas entwickelt. Mit seiner bewährten und stabilen Beschichtung schafft es ein behagliches Wohnklima und sorgt für höchste Wärmedämmung. Alle iplus 3fach Wärmedämmgläser erreichen die Kriterien des Passivhausinstituts. Spitzen Wärmedämmung: Ug-Wert bis zu 0,5 W/m²K Hoher Sonnenenergiegewinn: g-Wert 55% Ausgezeichnete Transparenz: Lichtdurchlässigkeit 72% Sehr gute Farbneutralität: Ra-Wert 96 INTERPANE • Sohnreystraße 21 • 37697 Lauenförde Tel. + 49 (0) 52 73 8 09-0 • Fax + 49 (0) 52 73 85 47 • E-Mail: [email protected] • www.interpane.com eingang Einsparen statt kompensieren! Ein gutes Gewissen ist so einfach zu bekommen: Über das lange Wochenende nach Mallorca fliegen und danach 17 Euro für ein Biomasseprojekt in Burkina Faso spenden – mühelos lassen sich 700 kg CO2 ungeschehen machen. Oder: Atomstrom kaufen, der mit Zertifikaten von normalem skandinavischem Wasserkraftstrom etikettiert wird – kostet kaum eine Cent extra, macht mich aber zum Ökostrombezieher und verbessert meine CO2-Bilanz erheblich. Oder: den Firmenwagen doch keine Nummer kleiner wählen, dafür eine Vignette „Ich fahre klimaneutral“ für 219,43 EUR (inkl. MwSt.) kaufen – kann ich von der Steuer absetzen und ist Teil meines Klima-Marketings. Johannes Laible Herausgeber Fast 500 Jahre nach Luthers Thesenanschlag an die Türen der Wittenberger Kirchen blüht der Ablasshandel wieder; klimaschädliches Verhalten kann für ein paar Euro nicht nur bequem gesühnt werden, man kann sich außerdem noch – ganz so wie im 15. Jahrhundert – mit guten Werken brüsten. Die Tür in den CO2-freien Himmel steht den reuigen Sündern weit offen. Im Ernst: Engagement für den Klimaschutz ist eine gute Sache und unvermeidliche CO2-Ausstöße zu kompensieren ist allemal besser, als genussvoll das eigene CO2-Konto immer weiter ins Soll zu treiben. Doch sollte an erster Stelle nicht das Vermeiden und Verringern des klimaschädlichen Verhaltens stehen? Einsparen also, statt kompensieren. Das gilt streng genommen auch für unsere ungezügelte Begeisterung erneuerbaren Energien gegenüber. Reicht es aus, erst Dächer und Hügel und nun Wüsten und Meere mit immer größeren Solar- und Windkraftwerken zu bestücken, oder vergessen wir, dass auch hier nur eine Kompensation stattfindet? Unser Energiehunger wird gestillt statt reduziert, mit sauberem Strom statt Effizienz. Passivhaus Bester Wärm edämmstei Passivhausn aller Zertifikat und bauauZeiten! Der fsichtlicher mineralisch Zulassung! e Mauerwerk Mineralisch sstein Bis Lamb er Energ da 0,064 mit iesparstein W/mK. mit Therm Gesunde owaben! Wärmedäm Bis Lamb mung mit da 0,075 W/mK. natürlichem NEU! Feuchtigkei Massiver tsausgleich Rollladenka – innen sten, raums und außen eitig gesch ! lossen. Schluss Die neue mit Wärm Federgewic ebrücken. Kein Kalks andsteinhstklasse für KS: wiegt wenig Rohdichte 1,0 / 1,2! er: KS extral eicht 1,0 NEU! Stein Plansteinen der Weise n! Umfas , Planbaupla tten undsendes Porenbeton Planelemen programm ten. Bis Lambda mit Bauen im 0,09 W/mK Minut . – bis Lambentakt! Wand system da 0,09 und W/mK – einfach Fertigwand schlau! TWINSTON E KLIMANO RM PLUS KLIMAGO OD ROKA-P OR RG KS extrale icht passivhau s KLIMANO RM Dabei gibt es seit fast zwanzig Jahren das ideale Konzept. Ein Haus, das einGut, be spart statt kompensiert. Ein perfekt gedämmtes Haus mit minimalem EnerDie Greisser, am besten se Weltm l-Energiespar! giehunger und CO2-Ausstoß, das obendrein (nicht stattdessen!) auch miteisterschaft! erneuerbaren Energien glänzen kann: KfW 70/60 A++ KfW-Hau s EnEV 2007 Altbau Hoher Verb rauch EnEv 2009 passi vhaus ISBN 978-3 -00-029568 -3 passivhaus kompendium 2010 Energiee ffizienz Niedriger Verbrauc h Passivhaus EnEV 2009 Machen Sie mühelosmit und meist jedes Energ ern auch Egal ob ieniveau! Sie Passivhaus, KfW 55/40, EnEv 2009 KfW 70/60 mit GREIS Porenbeton EL und Kalks Ideen aus oder gewinnen andstein Sie imme r! Finden Sie Ihren Energiespar persö -Favoritennlichen unter: www.greis el.de Das Passivhaus kompendiu m 2010 passivhau s kompendiu m 2010 CLEVER STONE passivhau s kompendiu m 2010 KfW 55/40 Die groß ■ Wissen Alle wich tigen Informati onen zum Pass ivhaus en Pas sivh aus- Myt hen ■ Extra Die großen Passivhaus -Mythen ■ Technik Die besten Kompone Systeme und nten im Vergleich ■ Überblic k Planer, Herstelle r, Lieferante n 7,40 € 8,20 € 13,– SFr Da sind wir auch schon bei unseren Gebäuden. Bekanntlich haben diese einen Anteil von rund 40 % am gesamten Energiebedarf, 87 % des Energieverbrauchs im Gebäude entfallen auf Wärmeerzeugung. Mit regelmäßig verschärften Anforderungen an die Dämmung von Gebäuden bei Neubau und Sanierungen trägt der Gesetzgeber dazu bei, dass die immobilen CO2-Schleudern langsam, ganz langsam, klimafreundlicher werden. Ein wenig blitzt aber auch hier der Ablasshandel durch, wenn mit dem Einsatz erneuerbarer Energien eine suboptimale Dämmung kompensiert und auch noch finanziell gefördert wird. Ins gleiche Horn blasen etliche Hausanbieter, die ihren Bauherren prima Energiebilanzen versprechen, sich dabei mit baulichen Mindeststandards begnügen und auf das üppig bestückte Solardach verweisen. inhaltsverzeichnis Inhalt einführung heizen & lüften Eingang 1 Können energetisch sanierte Gebäude noch atmen? 94 Passivhaus oder Solarhaus – ein Gegensatz? 4 Innenraumklima und Raumluftqualität in Schulen 96 Bauteile und Komponenten eines Passivhauses 6 Fußbodenheizung im Passivhaus 99 Steckbrief Passivhaus 8 Im Dschungel – Begrifflichkeiten im energieeffizienten Bauen 9 Kompakt, modular oder individuell – Heiz- und Lüftungskonzepte 100 Die Passivhäuser des Jahres 10 Energiequellen für die Wärmepumpe 106 Teurer, aber günstig! – Die Mehrkosten des Passivhauses 16 „Wir stehen erst am Anfang!“ – Interview mit Ernst Ulrich von Weizsäcker 18 kurz & bündig Infohappen rund ums Passivhaus 20 Dunstabzug in der Passivhausküche 111 Dichtheitsprüfung des Erdwärmetauschers 112 Perpetuum mobile? Wie die Wärmepumpe funktioniert 113 Mit einfacher Technik Erdwärme nutzen – Erdreichwärmetauscher 114 Trocken oder halbtrocken? – Die erste Heizperiode 117 Musterbeispiel Mietobjekt – Sanierung bei großen Gebäuden 118 bauen & sanieren Kindergarten „Bummi“ – Energieeffiziente Sanierung von Nichtwohngebäuden 30 finanzieren & fördern Förderungen satt! 124 34 Attraktiv, aber verwirrend – KfW-Programme 126 CO2-Reduktion um Faktor 10 – Energetische Gebäudesanierung 40 informieren & wissen Passivhaus-Lösungen für Pflegeheime 44 Rollifahrer können auch Passivhäuser bauen. 45 Eigenleistung beim Passivhaus-Bau 47 Effiziente Miniformate – Besonders kleine Passivhäuser 49 Mehr als „nur“ passiv – das Plusenergiehaus 54 Passivhaus-Sanierung bei Reihenhäusern 56 Gemeinsam aktiv für das Passivhaus – Pro Passivhaus e.V. 59 So bleibt‘s kühl im Sommer – Wärmeschutz im Passivhaus 61 „Hoher Komfort, sehr große Akzeptanz“ – Interview mit Franz Junker dichten & dämmen CO2-Gedanken zum Passivhaus 128 Wie vertragen sich Baugesetzgebung und Passivhaus? 130 EnEV 2009 – Ein weiterer Schritt in Richtung Passivhaus! 132 Literaturtipps 135 suchen & finden Planer, Hersteller, Lieferanten im Überblick 138 Glossar 157 Ausgang, Impressum 160 In Grund und Boden dämmen – Perimeterdämmung im Passivhaus 68 Extra Die großen Passivhaus-Mythen Detektivarbeit – Leckageortung mit Thermografi 71 Qualitätssicherung mit Thermografie 73 Transportblockade – Minimierung von Wärmebrücken 74 Das kleine Dämmstoff-Einmaleins 78 Rollläden im Passivhaus 84 Dünner dämmen – Vakuumdämmung im Passivhaus 87 Fenster und Verglasung 89 81 PR-Präsentationen GISOTON Wandsysteme architekturbüro a3 Greisel Vertrieb Architekturbüro Stefan Höll greenX Klimaholzhaus siedlungswerkstatt Mein Passivhaus DOLLT Planung PASSIVHAUS Plus VPG Verbundsysteme 36 37 38 43 46 48 51 52 55 58 Unipor IMMO Projektmanagement LohrElement ISOQUICK JACKON Insulation VARIOTEC MOLL – Intello BlowerDoor Isofloc Schöck Bauteile 58 64 67 69 70 77 82 83 85 86 Passivhaus-Holzfenster-Ring Heinemann – Vallox Nilan ENERGENIO AEREX STIEBEL ELTRON LTM Helios UmweltBank REECO – Messe CEP 88 92 98, 116 109 112 116 120 122 125 136 passivhaus kompendium 2010 einführung Systemair Wohnraumlüftungsgeräte Gute Luftqualität für ihr Zuhause? Das reine Vergnügen mit Wohnraumlüftungsgeräten von Systemair. Reine, gesunde Luft für ihr Zuhause und dabei noch äußerst sparsam mit Energie umgehen? Möglich machen das die Wohnraumlüftungsgeräte von Systemair; ausgestattet mit modernster EC-Motorentechnologie und überaus wirksamem Rotationswärmeübertrager. Von der CAD-Planung ihrer Anlage bis zur Lieferung inklusive Kanalsystem und Zubehör alles aus einer Hand. Rufen Sie uns an! Wir beraten Sie gerne. Systemair GmbH Seehöfer Str. 45 • D-97944 Boxberg-Windischbuch Tel.: +49(0)7930/9272-0 • Fax: +49(0)7930/9272-92 [email protected] • www.systemair.de passivhaus kompendium 2010 einführung Passivhaus oder Solarhaus – ein Gegensatz? Am 1. Oktober 2009 ist die neue Energieeinsparverordnung (EnEV) 2009 in Kraft getreten und hat die Anforderungen an die energetische Qualität der Gebäudehülle für Neubauten in Deutschland etwa um 30 % verschärft. Die Änderungen betreffen sowohl den Primärenergiebedarf, den Wärmeschutz der Außenbauteile, die Transmissionswärmeverluste als auch das Berechnungsverfahren für Wohngebäude, dessen Nachweis nun über den Vergleich zu einem so genannten Referenzgebäude abläuft, dessen energetische Qualitäten der Hüllbauteile festgelegt sind. Daran anknüpfend passte die KfW die Förderrichtlinien für den Neubau und die Sanierung gleichfalls zum 1. Oktober 2009 den neuen gesetzlichen Vorgaben an. Für 2012 ist dann nach dem Wortlaut der „Meseberger Beschlüsse“ der Bundesregierung für ein integriertes Energie- und Klimaprogramm bereits schon wieder die nächste Anpassung der EnEV geplant. Foto: Jürgen Acker /photocase.com von Till Schaller Die Sonne übernimmt im Passivhaus ganz wesentlich die Funktion der Heizung. Quo vadis? Der konzeptionelle Unterschied Für welches energetische Konzept soll sich denn nun ein Bauherr, in diesem, sich rasch wandelnden Umfeld entscheiden? Wo doch, zu aller Verwirrung, auch noch von überall her die verschiedensten Sirenenklänge an sein Ohr dringen: „Baue massiv – Stein auf Stein!“, raunt es von links, „…unbedingt eine Photovoltaikanlage aufs Dach, das rechnet sich!“, säuselt es von rechts. „Wähle ein Blockheizkraftwerk, da bekommst du noch Geld zurück!“, wispert es aus dem Blätterwald, „Mit Stückholz heizt man am günstigsten!“, flüstert es dagegen aus dem Nadelwald ... Dabei sind alle diese Fragen und Komponenten doch nur von zweit- oder gar drittrangiger Bedeutung. Über die eigentlich entscheidende Grundkonzeption jedoch, über die energetische Qualität der Hülle, über die Ausrichtung der Fensteröffnungen zur Sonne, über die Voraussetzungen, auf denen gute und sparsame Gebäude basieren, hört man dagegen leider am wenigsten. Dabei ist das kleine Einmaleins des energieeffizienten Bauens doch überhaupt nicht kompliziert und es leuchtet einem auch schon nach kurzer Beschäftigung mit der Thematik schnell ein. Zuallererst geht es nämlich immer um die Wärmedämmeigenschaften aller Außenbauteile und um die einigermaßen banale Erkenntnis, dass eine Wärmemenge, die im Winter nicht als Verlust durch die Hülle verloren geht, auch nicht nachgeheizt und dafür sogar möglicherweise fossil erzeugt werden muss. Legt hier die neue EnEV für das Referenzgebäude bereits Gesamt-U-Werte für Fassadendämmung auf 0,28 W/m²K, für die Dachdämmung jedoch schon einen Wert von 0,20 W/m²K fest, so werden für ein Passivhaus Werte von 0,15 W/m²K oder besser benötigt. Einfach ausgedrückt bedeutet dies nichts anderes, als dass bei einem Passivhaus etwa nur die Hälfte der Wärmemenge durch die Außenwand verloren gehen darf, die bei dem gleichen Haus nach dem Mindeststandard der EnEV 2009 verlustig ginge. Beim Dach ist es immerhin noch ein Viertel weniger. Genau diese Differenz, ergänzt mit dreifach verglasten Fenstern, macht aber den Unterschied in der Konzeption erst möglich. Passives solares Heizen bekommt nun mit den guten Gebäudehüllen von Passivhäusern eine neue Qualität: War bei einem herkömmliches Gebäude noch eine Heizlast von 100 und mehr W/m2 notwendig, um warm gehalten zu werden, geht diese noch einzubringende Wärmemenge bei Passivhäusern auf ein Zehntel zurück. Und jetzt geschieht etwas Spannendes: Schon bei mäßigen Fensterflächen-anteilen werden Wohnräume tagsüber bis in den Hochwinter hinein, allein von der Sonne ausreichend erwärmt. Die solaren Einträge gleichen die notwendige Energie für Transmissionsverluste über die Bauteile und für die notwendige Lüftung locker aus. Vergleichen wir das noch einmal mit einem ungedämmten Altbau, sehen wir: An milden Herbsttagen funktioniert das auch dort, im Winter aber leistet die relativ schwache Sonne allenfalls noch einen kleinen Beitrag zu dem riesigen Bedarf an Wärme. Anders ausgedrückt: Die solaren Gewinne decken bei einem gut gedämmten Gebäude einen höheren Anteil am noch verbleibenden Heizwärmebedarf ab und werden deshalb relativ betrachtet immer wichtiger. Ein Restwärmebedarf und damit aktives Heizen verschiebt sich deutlich hin zu Zeiten mit geringem oder gar keinem Solarstrahlungsangebot. Solares Entwerfen und Bauen heißt daher zunächst, sensibel auf die genaue Ausrichtung der Wohn- und Lebensbereiche zur Sonne zu achten und die verglasten Fassadenanteile je nach Orientierung und Qualität sowie das Dämmniveau – passiv – genau zu steuern: Bei Wohngebäuden soll der Glasanteil nach Norden eher klein, nach Süden groß, aber nicht passivhaus kompendium 2010 Fotos: schaller + sternagel architekten einführung Großzügige Verglasungen auf der Südseite prägen die solare Architektur des Passivhauses. zu groß sein, (maximal etwa 50 %), nach Westen und Osten sollte er wieder etwas geringer sein. Diese frühzeitige solare Optimierung eines Gebäudeentwurfes allein schöpft ganz wesentliche Potenziale auf dem Weg zu möglichst vielen „Nullenergiestunden“ eines Wohnraumes, eines Hauses oder auch einer ganzen Siedlungsstruktur aus. Übers Jahr betrachtet sind also sehr gute Verglasungen sehr effektive und einfache Energiegewinnflächen. Zusammen mit den Raumoberflächen als große Absorber dahinter, können, ähnlich wie bei einem Kollektor, viel höhere solare Gewinne eingesammelt werden, als Verluste durch Abstrahlung entstehen. Diese Konzeption wird auch als die eines Solarhauses bezeichnet, wobei so betrachtet, das Passivhaus wiederum einfach ein besonderer Typ des Solarhauses ist. Solarhaus und Passivhaus sind also keine Gegensätze, sondern das Passivhaus baut auf den solaren Grundprinzipien auf und ergänzt diese mit den Komponenten Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung und der Restwärmeverteilung durch die Lüftung dann zum Passivhaus. Und das macht richtig Sinn: Denn bei besonders gut gedämmten Gebäuden wächst der prozentuale Anteil der Energieverluste durch Lüftung, der bei herkömmlichen Gebäuden noch weit unter 50 % beträgt, auf deutlich über 50 % an und wird damit zum Löwenanteil der noch verbliebenen Verluste. Wenn von diesen Verlusten dann wieder bis zu 90 % zurück gewonnen werden können, wird der qualitative Unterschied der Passivhaus-Konzeption besonders deutlich. Gegenüber einem gleichar- passivhaus kompendium 2010 Viele Null-Heiz-Tage im Passivhaus dank solarer Gewinne tigen Gebäude ohne Lüftungswärmerückgewinnung werden die Verluste damit nochmals halbiert und ermöglichen auch dadurch den märchenhaft niedrigen Energieverbrauch und die geringen Heizkosten im Passivhaus. einführung Bauteile und Komponenten eines Passivhauses Bodenplatte/Kellerdecke Dach Um die sehr guten U-Werte von 0,15 W/m²K zu erreichen, sind in der Regel Dämmpakete erforderlich, die vor ein paar Jahren noch für großes Aufsehen gesorgt haben. Dämmstärken von ca. 30 cm sind hier einzuplanen. Im Bereich der Bodenplatte sind dabei vor allem aber auch die Themen der Wärmebrückenfreiheit und die Systemlage der beheizten Hülle anzusprechen. Bodenplatten, auf denen massive Wände aufsitzen und die von oben gedämmt sind, haben ein erhebliches Problem mit der Wärmebrücke entlang der aufgehenden Wand, wo der Systemsprung der Dämmebene stattfindet. Was im Niedrigenergiehaus noch tolerierbar ist, wird durch zu große Wärmeabflüsse im Passivhaus zum Leck. Dämmung unterhalb der Bodenplatte ist deshalb für das Passivhaus, vor allem im Massivbau, zur Regel geworden. Im Holzbau dagegen besteht durchaus die Möglichkeit, wärmebrückenfrei auf der ebenerdigen Bodenplatte (bei Häusern ohne Keller) oder auf der Kellerdecke aufzubauen. In diesem Zusammenhang ist es entscheidend, dass der Keller als unbeheiztes Volumen errichtet wird oder ganz entfällt und beispielsweise durch ebenerdige Abstellräume ersetzt wird. Die Dachkonstruktionen von Passivhäusern müssen ebenfalls U-Werte von 0,15 W/m²K oder besser erzielen. Gerade beim Dach ist es sinnvoll, falls möglich, diese Werte noch weiter in Richtung von 0,10 W/m²K zu unterschreiten. Je nach Bauform hat es etwa ein Viertel bis ein Drittel Flächenanteil an den Hüllflächen und damit auch an den Gesamttransmissionsverlusten. Da sich für Raumluft wegen ihrer temperaturabhängigen unterschiedlichen Dichte bei nur schwach bewegten Luftströmen Temperaturschichtungen ergeben, bleibt die etwas kühlere Luft eher unten, die etwas wärmere Luft eher oben. Auch bei den Außenwänden sind die sehr guten U-Werte von 0,15 W/ m²K zu unterschreiten, heute spricht man sogar oft schon von 0,10 W/ m²K. Dies kann am einfachsten im modernen Holzbau erreicht werden. Ausgeklügelte Dämmständer, die nur noch wenige Stegverbindungen zwischen statisch nutzbarem Tragständer und der Fassade aus verschiedenen Holzwerkstoffplatten haben, bilden Kammern in der Fassade, die entweder mit Zellulosedämmstoff oder Holzspäneschüttungen ausgeblasen oder mit Mineralwolle ausgefüllt werden. Dämmstärken von 32 bis 40 cm sind dabei die Regel. Diffusionsoffene Bauweisen ermöglichen auf Dauer, dass selbst beim Eindringen von Feuchtigkeit durch Leckagen diese immer nach außen abgeführt werden kann. Dicker werden die Wände gleicher Dämmqualität eindeutig im Massivbau. Je nach Bauprinzip wird entweder eine durchgehende Wand aus Lochziegeln benötigt, deren Hohlräume mit Dämmstoff verfüllt sein können, oder eine ausreichend druckfeste dünne Tragwand, die mit vorgesetzter Dämmschale aus Holzständern oder Wärmedämmverbundsystemen gedämmt wird. Die Wandstärken addierten sich dann auf 45 bis 50 cm. Hohe Dämmstärken sind für das Passivhaus entscheidend. Den Fenstern und Fenstertüren sowie Haustüren kommt im Passivhausbau eine besonders wichtige Rolle zu. Erst durch die Entwicklung der extra gut gedämmten Holzrahmenkonstruktionen mit Zwischenlagen aus druckfesten Schaumdämmstoffen (z. B. Puren) oder mehreren hintereinander geschalteten Luftkammern war es möglich, Rahmen zu fertigen, die für die Anforderungen des Passivhausbaus geeignet sind. Die Glasanteile sind auf eine dreifache Isolierverglasung angewiesen, sonst können die Gesamt-U-Werte von höchstens 0,8 W/m²K nur schwer eingehalten werden. Konstruktives Detail Dem konstruktiven Detail ist im Gesamtkonzept des Passivhauses eine nicht zu unterschätzende Rolle zugewachsen. So ist allein das Thema der Vermeidung von Wärmebrücken in der Summe entscheidend für das Einhalten der Gesamtkriterien. Diese können neben den bereits angesprochenen Anschlusspunkten der Bodenplatte an die aufgehende Wand an den Außenecken drohen, an den Durchstoßpunkten für Medien und Rohre sowie an den Anschlüssen Wand zu Dach. Ein Hauptziel der Detaillierung ist die Herstellung einer größtmöglichen Luftdichtheit. Luftdichtheit Um den unkontrollierten Luftwechsel in befriedigender Weise unter die definierte Schwelle von weniger als dem 0,6-fachen des eingeschlossenen Luftvolumens pro Stunde zu drücken, sind an allen Bauteilübergängen und Durchstoß- Die geforderte Luftdichtheit wird gemessen. Fotos: Schaller Außenwand Fenster und Tür passivhaus kompendium 2010 punkten eine sorgfältige Planung und vor allem auch eine gewissenhafte Bauleitung erforderlich. Überlappende Stöße von Baupapieren oder Folien müssen mit den jeweils systemgeeigneten Klebebändern oder Dichtschnüren verschlossen werden. Wand-Dach- Anschlüsse sind dabei nicht mehr auf herkömmliche Weise ausreichend luftdicht zu lösen, denn das fehlerfreie Umkleben eines jeden einzelnen Sparren ist nahezu unmöglich. Foto: passivhaus-eco einführung Gebäudetechnik und Restwärmebedarf Bei aller erreichter Dichtheit und Reduktion der Verluste bleibt bei den schon heute sehr wirtschaftlichen Passivhäusern ein kleiner Restwärmebedarf. Um diesen Bedarf zu decken, wird keine herkömmliche Heizanlage mehr benötigt. Das bedeutet auch eine wesentliche Reduzierung des Aufwandes für die Gebäudetechnik im Haus im Vergleich zu einem guten Niedrigenergiehaus mit Lüftungsanlage. Also kurz: weniger statt mehr Technik. Da keine Heizkörper mehr gebraucht werden, stellen diese damit bei der Möblierung keine Beschränkung mehr dar. Der Abluft wird in einer Lüftungsanlage über einen Wärmetauscher vor dem Verlassen des Gebäudes ein Teil ihrer Wärme entzogen und diese der einströmenden Frischluft wieder zugeführt. Die dann noch nötige Restwärme wird meist über Wärmepumpen, optional aber auch über Pelletheizung oder andere Systeme eingebracht. Zusätzlich wird natürlich noch ganzjährig Wärmeenergie für die Warmwasserbereitung benötigt. Lüftung und Wärmeverteilung Die dem Gebäude zugeführte Wärme wird langsam über die Zuluft im ganzen Gebäude verteilt. Dabei wird die Zuluft meistens in den Wohn- und Schlafräumen eingebracht und die Abluft – gleich dort, wo sie entsteht – in den Küchen, Bädern und WCs abgesaugt. Durch den Luftverbund zwischen den Räumen entsteht im Haus ein langsamer kontinuierlicher Luftstrom, der die Wärme mitbringt. Für eine zusätzliche Erwärmung am Morgen, beispielsweise des Bades, kann diese Grundwärme bei Bedarf durch kleine Einzelmaßnahmen wie Heizstrahler ergänzt werden. Auch neuartige, im Wohnraum aufgestellte raumluftunabhängige Kaminöfen können – falls gewünscht – als zusätzlicher Luxus schnell für Strahlungswärme sorgen. Die Lüftung gehört zwingend zum Passivhaus. Warmes Wasser gibt es auch im Passivhaus. Warmwasser Die Aufgabe der Warmwasserbereitung muss im Passivhaus ebenso von der Haustechnik gelöst werden wie im Niedrigenergiehaus. Allerdings: Wo im Niedrigenergiehaus noch eine Heizung vorhanden ist, die auch die Warmwasserbereitung mit übernehmen kann, ist im Passivhaus das System dafür erst bereitzustellen. Einen bedeutenden Beitrag kann natürlich hier eine ausreichend dimensionierte Solaranlage mit entsprechender Pufferspeichertechnologie leisten. Erst wenn die Temperatur des Speichers dann unter die entsprechende Temperaturmarke fällt, wird beispielsweise mit einem Heizstab elektrisch nachgeheizt. Diese Aufgabe kann jedoch auch der bereits erwähnte kleine Pelletofen übernehmen. A/V-Verhältnis und Kompaktheit Das Verhältnis wärmeübetragenden Oberfläche (A) zu Volumen (V) des Gebäudes gibt den Grad der Kompaktheit eines Gebäudes an. Kleine Gebäude haben naturgemäß etwas ungünstigere A/V-Verhältnisse als größere. Deswegen sind größere Volumen im Prinzip leichter im Passivhausstandard zu realisieren als kleine. Mehrfamilienhäuser und große Reihenhäuser in dichter Packung haben ein A/V-Verhältnis von etwa 0,4 bis 0,7, bei großen Mehrfamilienhäusern kann dies bis auf 0,3 bis 0,4 absinken. Freistehende Einfamilienhäuser liegen dagegen meistens bei einem A/V-Verhältnis von etwa 0,8 bis 1,0. Foto: photocase.vom/marqs Verschattung und solare Ausrichtung passivhaus kompendium 2010 Durch die Reduktion der Lüftungs- und Transmissionswärmeverluste steigt die Bedeutung der inneren Wärmequellen und der solaren Gewinne im Verhältnis stark an. Das Ernten der solaren Einstrahlung ist deshalb im Winterhalbjahr ein kalkulierter Beitrag zur Gesamtwärmebilanz. Eine starke Verschattung des Gebäudes, schlechte Ausrichtung oder ungünstig geplante Fassadenöffnungen können einen Teil dieser Gewinne zunichte machen und damit einen größeren Restwärmebedarf erzeugen. einführung Steckbrief Passivhaus Um die Grundprinzipien des Passivhauses im Schnelldurchgang erfassen zu können und um zu verstehen, worin es sich von herkömmlichen Gebäuden unterscheidet, haben wir für den eiligen Leser einen kurzen Steckbrief des Passivhauses zusammengestellt. Ein Passivhaus benötigt nur noch etwa 25–30 % der Heizenergie eines typischen heutigen Neubaus gemäß EnEV 2009 und kann deshalb auf ein herkömmliches Heizungssystem verzichten. Die für die Frischluftversorgung notwendige Lüftung mit Wärmerückgewinnung bringt den geringen Restwärmebedarf über Warmluft in das Passivhaus ein. Damit die Kennwerte eines Passivhauses erreicht werden, sind gleich mehrere Anforderungen gleichzeitig zu erfüllen: Das Ziel: Heizwärmebedarf Der Heizwärmebedarf pro Heizperiode, abzüglich der solaren Gewinne durch die Fenster und der internen Wärmegewinne durch die Abwärme aller Geräte, Leuchtmittel und Bewohner. Diese Wärmemenge, die dem Haus in Form von Nachheizung wieder zugeführt werden muss, darf pro Quadratmeter beheizter Fläche und Jahr nur noch bis zu 15 kWh betragen. (Zum Vergleich: Bei einem Haus nach Mindeststandard darf diese mit 60–70 kWh das vier- bis fünffache betragen.) R Jahresheizwärmebedarf < 15 kWh/m²a Wege zum Ziel: Heizlast Die kältesten Tage des Jahres bestimmen die so genannte maximale Heizlast, die dem „Hausorganismus“ wegen der Verluste zugeführt werden muss, um die Innentemperatur aufrecht zu erhalten. Der Wert dafür muss unter 10 W/m² bleiben. Die Energie, die für die Warmwasserbereitung benötigt wird, ist ­jedoch nicht eingerechnet. R Maximale Heizlast < 10 W/m² U-Werte von opaken Bauteilen Wärmebrückenfreiheit Die Anschlusspunkte verschiedener Bauteile müssen im Passivhaus praktisch wärme­brücken­frei gelöst werden, so dass der Wärmedurchgangskoeffizient in den Bereichen der schwächsten Punkte kleiner ist als 0,01 W/mK. R Wärmebrückenfreie Konstruktionen φ ≤ 0,01 W/mK Luftdichtheit U-Werte sind die Kennwerte für den Wärmedurchgang durch Bauteile. Je kleiner der Gesamt-U-Wert, desto besser ist die Dämm­wirkung. Ein U-Wert von max. 0,15 W/m²K sollte von geschlossenen Bauteilen wie Bodenplatte, Wand, Decke und Dach mit ca. 30 cm Dämmung erreicht werden. Für Passivhäuser darf der unkontrollierte Luftaustausch durch Öffnungen und Leckagen nicht höher als das 0,6-Fache des eingeschlossenen Luftvolumens pro Stunde sein. Die hohe Luftdichtheit wird benötigt, um Schäden durch eindringende Feuchte aus Kondensat im Wandaufbau zu vermeiden und um den Weg für Wärmeverluste weitgehend zu blockieren. R U-Werte opaker Bauteile < 0,15 W/m²K R Luftdichtheit n50 ≤ 0,6 h-1 U-Werte von Fenstern Ein U-Wert von 0,8 W/m²K erfordert eine Dreifach-Verglasung und besonders gut gedämmte Rahmenkonstruktionen, die besser sein müssen als herkömmliche Rahmen aus Holz und Kunststoff. Diese Uw-Werte setzen sich aus dem Ug-Wert des Glases und dem Uf-Wert des Fensterrahmens („frame“), zusammen. R Uw-Werte von Fenstern ≤ 0,8 W/m²K Wirkungsgrad der Wärmerückgewinnung Der Wärmebereitstellungsgrad von Lüftungswärmerückgewinnungsanlagen in Passivhäusern muss mindestens 75 % betragen, bei einem gleichzeitigen Stromverbrauch von höchstens 0,5 Wh/m³. Die Zulufttemperaturen am Luftauslass im Raum dürfen 17 °C nicht unterschreiten. R Abluft-Wärme­rück­gewinnung mit Wirkungs­grad ≥ 75 % passivhaus kompendium 2010 einführung Im Dschungel Begrifflichkeiten im energieeffizienten Bauen Energiespar-Haus völlig ohne Definition und ohne Aussage, bis auf die Tatsache, dass irgendwo etwas eingespart wird – gegenüber welchem Niveau wird nicht angegeben („Bauträgerlyrik“!). ursprünglich definiert für einen Gebäudestandard 30 % besser als die alte Wärmeschutzverordnung von 1995; es wird noch ein Heizwärmebedarf von ca. 70 kWh benötigt. Sehr gute Niedrigenergiehäuser kommen in den Bereich von 40 bis 50 kWh. Entscheidend ist im Prinzip, welcher Brennstoff für den Restwärmebedarf eingesetzt wird. Regenerative Brennstoffe werden primärenergetisch deutlich besser bewertet. Solar-Haus ein Haus, das solare Wärme zu möglichst großen Anteilen für seinen Restwärmebedarf nutzt, über die solaren Gewinne von Fenstern und Fassaden sowie Kollektoren. Die Wärme aus den Kollektoren wird in sehr große Warmwasserspeicher eingespeist und soll gut gedämmte Gebäude dieses Konzepts praktisch autark durch den Winter bringen. Meist kleine regenerative Nachheizung möglich und große Kollektoren auf dem Dach. Gute „Solar-Häuser“ erreichen bis zu 80 % solare Deckung und mehr. Wegen der nicht definierten Kennwerte der solaren Deckung leider jedoch oft in Anzeigen nur als Worthülse gebraucht. 3-Liter-Haus vgl. 3-Liter-Auto in der Automobilentwicklung. Suggeriert ein mit Heizöl beheiztes Haus, das für diesen Heizwärmebedarf sehr gut gedämmt (20–30 cm) sein muss. Der Verbrauch entspricht ca. 30 kWh/m²a, also das Doppelte des Passivhausstandards. Mit regenerativem Brennstoff primärenergetisch besser. Meist mit Lüftungsanlage und Wärmerückgewinnung. Null-Heizenergie-Haus etwas irreführender Begriff, der meist einen Haustyp beschreibt, der über eine große Fotovoltaik-Anlage (hohe Anfangsinvestition!) Strom erzeugt, der wieder mit dem für Beheizung oder Wärmepumpe des Hauses benötigten Strom verrechnet wird. Meist natürlich sehr gut gedämmt. passivhaus kompendium 2010 Foto: Laible Niedrigenergie-Haus Wer sich ein energieeffizientes Haus baut, muss erst den Begriffsdschungel lichten. Null-Energie-Haus wie vorher; eine große Fotovoltaik-Anlage erzeugt Strom, der in der Gegenrechnung auch noch zusätzlich zur Beheizung, für die Deckung des Energiebedarfs für Warmwasserbereitung und Haushaltsstrom verrechnet wird. Ebenfalls in der Regel sehr gut gedämmt. Plus-Energie-Haus beschreibt meist das gleiche Hausprinzip, die Fotovoltaik-Anlage ist jedoch so groß dimensioniert, dass der benötigte Strom für alle oben aufgeführten Nutzungen sogar überkompensiert werden kann, also rechnerisch ein „Plus“ herausspringt. Minergie-Haus dem in der Schweiz entwickelten MinergieStandard liegt eine von den deutschen Grundlagen etwas abweichende Berechnung zu Grunde; der noch etwas niedrigere MinergieP-Standard entspricht in etwa dem deutschen Passivhaus-Standard. Da die Schweiz viel Strom aus Wasserkraft produziert, wird zum Beispiel der Strom in den Berechnungen primärenergetisch besser bewertet. KfW-Effizienzhaus Förderstandard der Kreditanstalt für Wiederaufbau, der als Voraussetzung für die Vergabe zinsgünstiger Kredite der Förderbank erreicht werden muss. KfW-Effizienzhäuser gibt es mit einer Vielzahl von Zusätzen von KfW-Effizienzhaus-55 bis -115. Die Zahl gibt jeweils an, wieviel in % des laut EnEV 2009 zulässigen Jahres-Primärenergiebedarfs und der Transmissionswärmeverluste das Haus erreichen darf. Effizienzhaus von der Deutschen Energie-Agentur (dena) eingeführter Begriff, der für energieeffiziente Gebäude steht, ohne dass nähere Anforderungen definiert wurden. Künftig sollen Gebäude Label zum Ausweis der Energieeffizienz analog den KfW-Klassen tragen. Passivhaus vom Passivhaus Institut in Darmstadt (Dr. Feist) erarbeitetes Konzept mit einem Heizwärmebedarf von 15 kWh/m². Der Primärenergiebedarf kann übrigens bei einer Beheizung mit Strom durchaus höher liegen, bei ca. bis zu 45 kWh/ m². Zertifiziertes Passivhaus vom Passivhaus Institut in Darmstadt (Dr. Feist) oder anderen Zertifizierungsstellen geprüfte Planung bzw. geprüftes Haus; das Zertifikat bestätigt – bei unterstellter korrekter Bauausführung – das Erreichen des Passivhaus-Standards. einführung Die Passivhäuser des Jahres Wunderbare Passivhaus-Vielfalt: Häufig sind es gerade Passivhäuser, die mit ansprechender Architektur überraschen. Jene Planer und Bauunternehmen, die sich der anspruchsvollen Aufgabe „Passivhaus“ stellen, sind vielfach auch besonders kreativ. Wir zeigen hier wieder eine nicht repräsentative Auswahl an Passivhäusern, die in den letzten zwölf Monaten vor Redaktionsschluss fertig gestellt wurden. 01445 Radebeul 42279 Wuppertal Kettner-Haus 38312 Cramme Architekt Hans Kemmerich 10 RappAutark Partner-Haus Fertigbau 46539 Dinslaken (Bürogebäude) 47574 Goch (Sanierung) 39218 Schönebeck REPPCO 50829 Köln Neuhaus-Bassfeld / Consulting: IBN Ecofys Germany 53343 Wachtberg Berkum kay künzel + partner passivhaus kompendium 2010 einführung 58300 Wetter Natürlich Architektur – Stephan Becker 60385 Frankfurt am Main 65307 Bad Schwalbach Architekturbüro futurePLAN 67271 Kleinkarlbach 69469 Weinheim-Lützelsachsen 76327 Pfinztal 78567 Fridingen 78647 Trossingen passivhaus kompendium 2010 r-m-p architekten ABG FRANKFURT HOLDING Architekturbüro Höll Heidrun Hausch 64401 Groß-Bieberau 68789 St. Leon-Roth 78126 Königsfeld IMC GmbH AVS – Taglieber architekturbüro ketterer schaller + sternagel PassivBau 78166 Donaueschingen Architekturbüro Limberger 11 einführung Die Passivhäuser des Jahres 78652 Deißlingen 84508 Burgkirchen Architekturbüro Rainer Graf Holzbau Gruber 78739 Hardt 85 Landkreis Dachau 86169 Augsburg Augsburger Holzhaus 86489 Deisenhausen Architekturbüro Friedl 88299 Leutkirch 86695 Allmannshofen Augsburger Holzhaus 88316 Isny 12 architekturbüro ketterer Holzbau Bradl 79288 Gottenheim 85435 Erding Werkgruppe Freiburg Lebensraum Holz Holzbau Ulrich Zeh Herz & Lang 88677 Markdorf architekt martin wamsler passivhaus kompendium 2010 einführung 88662 Überlingen 88718 Daisendorf 91327 Gößweinstein A-9762 Weissensee passivhaus kompendium 2010 siedlungswerkstatt PAB Passivhaus/ Europassivhaus 91320 Ebermannstadt u²BauPlan Holzbau Ulrich Zeh 90766 Fürth FischerHaus 91781 Weißenburg passivhaus-eco MICHAEL TRIBUS ARCHITECTURE 13
