Was ist ein Passivhaus? Technik und Funktion

Die wichtigsten Grundlageninfos: Wie funktioniert ein Passivhaus, was sind die entscheidenden Faktoren und warum ist es so effizient? Erfahren Sie hier alles Wissenswerte.

Schematische Häuserreihe mit einem grünen Haus als Passivhaus(c) rcx-Fotolia.com

Die Technik des Passivhauses folgt der Devise: Energie sparen, wo es nur geht. Das Passivhaus stützt sich ausschließlich auf vorhandene Techniken zur Dämmung und zur Wärmeversorgung von Gebäuden.

Sorgfältige Verarbeitung sowie natürliche Materialien kennzeichnen die im Passivhaus verbauten Komponenten und Baustoffe.

Definition: Was ist ein Passivhaus?

Die am weitesten entwickelte Form des Niedrigenergiehauses ist das sogenannte Passivhaus. Ein solches Gebäude wird Passivhaus genannt, weil es fast ohne aktive Heizsysteme auskommt und den überwiegenden Teil seines Heizwärmebedarfs aus „passiven“ Quellen deckt. Dazu gehören die Sonneneinstrahlung, die Abwärme der Bewohner und der elektrischen Geräte und die Wärmerückgewinnung der Lüftungsanlage. Eine einfache Zusatzheizung deckt den Spitzenbedarf an den kältesten Tagen.

Passivhaustechnik

Im Passivhaus treffen sich zwei wesentliche technische Strategien: einerseits die bestmögliche Wärmedämmung der thermischen Außenhülle des Wohnhauses. Sie umschließt alle Räume, die im Winter beheizt werden sollen, also zwischen 19 (Schlafraum) und 22 Grad Celsius (Bad) haben sollen. Außerdem ist ein Passivhaus so gebaut, dass es möglichst viel Sonnenwärme einsammelt, beispielsweise durch große Fenster oder Glasdächer. Auch die natürliche Körperwärme der Hausbewohner und die Abwärme der elektrischen Geräte (Kühlschrank, Computer, Fernseher und Elektroherd) werden ausgenutzt.

Passivhäuser brauchen eine technische Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung. Zum Einem, um die sehr sinnvolle hygienische Belüftung sicherzustellen, und zum Anderen, um die wertvolle Wärme aus der Abluft zu gewinnen. Man spricht von kontrollierter Wohnraumlüftung, und diese ist in der Lage, kostbare Wärme aus der Abluft zu gewinnen: immerhin zwischen 80 und 95 Prozent. Denn der Heizwärmebedarf entsteht aus den Wärmeverlusten durch die Gebäudehülle und Verlusten, die beim Lüften entstehen. Je besser ein Haus gedämmt ist, desto mehr fallen die Lüftungswärmeverluste ins Gewicht.

Das vorrangige Ziel ist es, die Wärmeverluste durch das Dach, die Außenwände und die Bodenplatte, beziehungsweise den Keller, so gering wie möglich zu halten (Wärmedurchgangskoeffizient U-Wert max. 0,15 Watt je Quadratmeter und Kelvin) und die Lüftungswärmeverluste zu minimieren. Auch der Stromverbrauch der elektrischen Geräte im Haus muss, soweit es geht, gesenkt werden: Der Primarenergiebedarf des gesamten Gebäudes inkl. Haushaltstrom darf jährlich 120 Kilowattstunden pro Quadratmeter Nutzfläche nicht überschreiten. Das Passivhaus betrachtet somit alle Energieverbräuche im Gebäude, nicht nur für Heizung und Warmwasser.

Die fünf wichtigsten Elemente eines Passivhauses

1. Passivhaus-Dämmung

Die Stärke der Dämmung im Passivhaus kann zwischen zwölf und 36 Zentimetern variieren, je nach Wandaufbau und Ausrichtung. Neue Passivhäuser werden in der Regel ohne Keller ausgeführt. Falls trotzdem ein Keller vorhanden ist, kann dieser unter Umständen unbeheizt bleiben, dann gilt die Kellerdecke als Teil der thermischen Hülle. Entsprechend gut sollte sie dann gedämmt werden. Steht im Keller ein Gasbrennwertgerät oder ein kleiner Holzpelletkessel, sollte man den Keller unbedingt in die thermische Hülle einbeziehen, also ihn entsprechend gegen das kalte Erdreich dämmen. Sonst verliert man die kostbare Abwärme der Feuerungsanlagen.

Über das Dach gehen normalerweise rund 30 Prozent der Wärme eines Gebäudes verloren, denn Wärme steigt nach oben. Deshalb sollte das Dach eines Passivhauses besonders dick gedämmt werden.

2. Vermeidung von Wärmebrücken

Überall, wo die Außenhaut des Passivhauses durch metallische Anschlussteile oder Durchbrüche durchstoßen wird, geht Wärme nach außen ab. Das gilt für die Einlaibung der Fenster ebenso wie für Kabelführungen, das Antennenkabel vom Dach, Maueröffnungen für Lüftungskanäle oder Wasserrohre. Sie sind konstruktiv so auszugestalten, dass keine Wärme entkommt. Auf die sorgfältige Bauausführung ist besonders zu achten.

3. Passivhaus-Lüftung

Die Außenhülle des Passivhauses muss luftdicht sein, damit keine Wärme entweicht. Im Prinzip reden wir von einer bewohnbaren Thermoskanne. Da die Bewohner aber im Haus leben, atmen sie Feuchte und Kohlendioxid aus. Im Bad und in der Küche fällt zusätzlich Feuchtigkeit an, die nach draußen abgeführt werden muss. Früher öffnete man das Fenster, um die Räume zu lüften. Diese Art der Lüftung kühlt die Räume im Winter aus, damit wäre der hohe Standard eines Passivhauses nicht zu erreichen. Deshalb baut man zur Passivhaus-Lüftung eine kontrollierte Wohnungslüftung mit Abwärmelüftung ein, die den Luftstrom automatisch regelt und die Chance bietet, die Abwärme aus den Räumen zurückzugewinnen.

Das geschieht durch einen so genannten Gegenstromwärmetauscher, der die Wärme aus der Abluft entzieht und auf die Frischluft überträgt. Dabei kühlt sich die Abluft ab, es fällt Kondensat aus. Dieses Kondensat muss man auffangen und ableiten, will man Bauschäden vermeiden. Neu auf dem Markt sind Rotationswärmetauscher, die auch die Feuchte wiedergewinnen und auf die Zuluft übertragen. Diese Kompaktgeräte kommen ohne Kondensatablauf aus, man kann sie praktisch überall hinstellen oder anhängen.

4. Passivhaus-Heizung

Häufig kommen Passivhäuser ganz ohne Heizung aus. Falls eine Beheizung trotzdem notwendig sein sollte, kommen prinzipiell alle marktgängigen Heizungstechniken in Frage: Fernwärme, Gasbrennwertkessel, Holzfeuerungen, Blockheizkraftwerke, Wärmepumpen und Solarwärme. Häufig kommen Wärmepumpen zum Einsatz, die ihre Wärme aus dem Erdreich oder der Umgebungsluft beziehen. Spezielle Kleinstwärmepumpen sind in der Lage, die Abwärme der Lüftungsanlage zur Bereitung von Warmwasser zu nutzen. Gekoppelt mit einer so genannten Luftmaschine läuft im Sommer nur die Kleinstwärmepumpe, die ihre Leistung direkt in einen Warmwasserspeicher fördert. Beginnt die Heizperiode, schaltet sich die Luft-Wasser-Wärmepumpe zu, um die Heizlast zu deckeln. Lediglich ein entsprechender Stromanschluss zum Betrieb der Wärmepumpen wird benötigt.

Das Herz einer klug konzipierten Versorgungsanlage ist ein Pufferspeicher, gelegentlich auch als Solarspeicher bezeichnet. Er sammelt die Wärme aus den verschiedenen Erzeugern und stellt sie den Räumen über Heizkreise oder die Lüftungsanlage zur Verfügung. Denn Passivhäuser lassen sich hervorragend versorgen, in dem man die Zuluft aufheizt und verteilt. Solche Versorgungssysteme lassen sich schnell und bedarfsgerecht für jeden Wohnbereich steuern. Das erlaubt großzügige Zuschnitte der Räume, die schnell aufgeheizt werden können. Deshalb bedeutet das Passivhaus auch den Abschied vom traditionellen Heizkörper, wenn nicht von der wassergeführten Zentralheizung überhaupt.

5. Regelung und Steuerung der Energieversorgung

Abschließend ein Wort zur Regelung der Energieversorgung eines Passivhauses. Will man die Abwärme der Beleuchtung, des Kühlschranks, des Elektroherds oder des Heimcomputers mit zur Wärmeversorgung nutzen, bietet sich an, die gesamte Technik im Haus über gebäudeintegrierte Steuerungstechnik zu fahren. Auch die Wärmepumpe und die Solarpumpe für die Sonnenkollektoren, der sommerliche Wärmeschutz vor den Fenstern und die Lüftungsanlage lassen sich zentral steuern. Die Regelung muss Temperaturfühler, Sensoren für den Kohlendioxidgehalt und die Luftfeuchte integrieren. Denn die Lüftungsanlage muss anspringen, wenn zu viel Kohlendioxid im Raum ist. Gesundes Wohnen heißt, dass die Konzentration des Kohlendioxids einen bestimmten Wert nicht übersteigen sollte.

Was kosten Passivhäuser?

Die Investitionen bei den Baukosten liegen für ein Passivhaus etwas über denen eines konventionell gebauten Hauses. Die Mehrkosten sind auf qualitativ hochwertige Passivhauskomponenten (Fenster, Lüftung, Dämmung) zurückzuführen und können durch finanzielle Förderprogramme und den Verzicht auf konventionelle Heizsysteme teilweise aufgefangen werden. Beispiel: Bei einem Reihenmittelhaus mit 100 m² Wohnfläche in Hannover-Kronsberg lagen die Mehrkosten bei ca. 7.670 €, bei einer Doppelhaushälfte in Nürnberg mit 130 m² Wohnfläche bei 13.140 €. Die jährlichen Energieeinsparungen liegen zwischen 510 und 1020 € (Quelle: www.ig-passivhaus.de. Zugriff: 27.10.2013).

Darüber hinaus können sich Passivhaus-Besitzer über steuerliche Vorteile (Öko-Zulage) und Zins-Vorteile der KfW freuen. Auf lange Sicht gerechnet, ist das Passivhaus im Vergleich zu einem konventionellen Haus die günstigere Alternative.

Wie groß ist der Nutzen für den Umweltschutz?

Ein Passivhaus benötigt bis zu 90 % weniger Heizenergie als konventionell errichtete Gebäude. Das reduziert den Ausstoß von CO2 und anderen umwelt- und klimaschädlichen Emissionen auf ein Minimum. So werden auch die fossilen Ressourcen wie Gas, Öl und Kohle geschont.


In Zusammenarbeit mit Heiko Schwarzburger, Fachjournalist für Erneuerbare Energien.

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