Grundlagen des Passivhauses
Das Standardheizsystem in Mitteleuropa ist eine zentrale Warmwasserheizung mit Heizkörpern, Rohrleitungen und einem zentralem Öl- oder Gaskessel. Typischerweise haben bestehende Gebäude maximale Heizleistungen von ca. 100 Watt pro Quadratmeter, also zehn Kilowatt für eine 100-Quadratmeter-Wohnung. Für gewöhnlich sind diese Gebäude - wenn überhaupt - schlecht wärmegedämmt. Da hierdurch die Außenwand abkühlt, das Rauminnere aber warm bleibt, entsteht eine Temperaturdifferenz, die die meisten Menschen als sehr unangenehm empfinden. Bisher haben Architekten und Ingenieure diesen Wärmeunterschied mit Heizkörpern an den Außenwänden ausgeglichen. Der Großteil dieser Heizwärme verpufft indes wirkungslos - durch die mangelhaft gedämmte Außenwand, Fugen in der Gebäudehülle und die noch notwendige Lüftung über die Fenster. Die entweichende Luft führt außerdem zu lästiger Zugluft.
Ganz anders beim Passivhaus – die unnötigen Wärmeverluste werden derart stark verringert, dass eine separate Heizung gar nicht mehr erforderlich ist. Passivhäuser sind an allen Außenbauteilen wie Dach, Wand, Kellerdecke bzw. Bodenplatte superwärmegedämmt. Das bedeutet, dass die Dicke herkömmlicher Dämmung zwischen 25 und 40 Zentimeter beträgt - natürlich wärmebrückenfrei und luftdicht montiert. Fenster mit Dreifachverglasungen und zwei Beschichtungen sorgen für passiv solare Gewinne, die sogar in den Wintermonaten mehr Wärme hinein als heraus lassen. Eine kontrollierte Wohnungslüftung sorgt für regelmäßige Lufterneuerung und verwendet eine hocheffiziente Wärmerückgewinnung, um Lüftungswärmeverluste zu reduzieren. Überraschend ist vielleicht, dass diese drei Maßnahmen bereits ausreichen, um den Passivhaus-Standard zu erreichen. Im Grunde sind alle drei Technologien aus dem Niedrigenergiehausbau hinreichend bekannt. Es kommt nur noch darauf an, alle Details so sorgfältig zu kombinieren, dass dabei eine funktionstüchtige Gesamtlösung herauskommt.
Passive Wärmequellen wie Sonne, Mensch oder Haushaltsgeräte decken den größten Teil des Wärmebedarfs. Die noch erforderliche geringe "Restheizung" kann über die Zuluft zugeführt werden, wenn die maximale Heizlast unter zehn Watt pro Quadratmeter Wohnfläche bleibt. In diesem Fall erwärmt ein Nachheizregister, ähnlich einem Heizlüfter, die Zuluft. Zusätzliche Heizkörper sind überflüssig, weil die gute Außendämmung die Oberflächen warm hält. Im Innenraum herscht ein gleichmäßiges, angenehmes Temperaturniveau. Wenn die Zuluftnachheizung als alleinige Wärmequelle ausreicht, ist ein Gebäude ein Passivhaus - eben, weil es weder ein aktives Heizsystem noch eine Klimaanlage benötigt. Um dieses Ziel zu erreichen, müssen im mitteleuropäischen Klima drei Kriterien erfüllt werden:
- Der Heizwärmebedarf muss unter 15 Kilowattstunden pro Quadratmeter im Jahr liegen
- Der durch einen Drucktest nachgewiesene Luftwechsel darf n50< 0,6 h-1 nicht überschreiten
- Der Primärenergiebedarf für Heizung, Warmwasser und Haushaltsstrom muss geringer als 120 Kilowattstunden pro Quadratmeter im Jahr sein. (Die Quadratmeterangaben beziehen sich auf die beheizte Wohnfläche, also ohne Balkone und Terrassen)
Wie erfülle ich die Kriterien für ein Passivhaus?
- U-Werte (Wärmedurchgang) der Außenwanddämmung von unter 0,15 Watt pro Quadratmeter Kelvin
- Ug-Werte (Wärmedurchgang Glas) der Fenster von unter 0,8 Watt pro Quadratmeter Kelvin bei einem hohem Gesamtenergiedurchlassgrad von g über 50 Prozent, so dass auch im Winter Netto-Wärmegewinne möglich sind
- Uw-Werte (Wärmedurchgang Fensterrahmen) der Fenster unter 0,8 W/(m²K), d. h. gedämmter Fensterrahmen wärmebrückenfrei eingebaut. Ein "normaler" Holzfensterrahmen reicht i.d.R nicht aus.
- weitgehend wärmebrückenfreie Ausführung bei Bezug auf das Außenmaß
- durch Drucktest nachgewiesene, ausgezeichnete Luftdichtheit. Drucktestluftwechsel bei 50 Pa Druckdifferenz kleiner 0,6 h-1, besser sogar um 0,3 h-1
- Rückgewinnung von mindestens 75 Prozent der Luftwärme bei einem niedrigem Stromverbrauch von unter 0,45 Watt pro Kubikmeter
- niedrigste Wärmeverluste bei der Brauchwasserbereitung und- Verteilung: gedämmte warmwasserführende Rohrleitungen mit einer Dämmdicke von mindestens dem einfachen Nenndurchmesser und ein gut gedämmter Warmwasserspeicher
- hocheffiziente Nutzung des elektrischen Haushaltsstroms: möglichst stromsparende Elektrogeräte und Lampen. Das Ziel ist, den gesamten Endenergieverbrauch für alle Haushaltsanwendungen um 75 Prozent zu reduzieren.
Bis auf den letzten Punkt kann diese Anforderungen ein erfahrener Architekt oder Bausachverständiger mit geringem Aufwand überprüfen. Das grundlegende Rechenverfahren für den Nachweis des Passivhausstandards ist das Passivhaus Projektierungspaket (PHPP).