Was ist ein Passivhaus?
Ein Passivhaus ist ein Gebäude das aufgrund:
- eines hohen Dämmniveaus
Hohes Dämmniveau
Um den Heizwärmebedarf eines Gebäudes zu verringern, ist es primär von Interesse, die Wärmeströme zur Außenluft, zu unbeheizten Räumen und zum Erdreich zu minimieren. Eine Prämisse des Passivhauses ist es deshalb den Wärmedurchgangskoeffizienten opaker Bauteile wie Wand, Decke, Dach oder Fußboden auf 0,15 W/m²K und bei Fenstern und Türen auf 0,8 W/m²K zu begrenzen. Dies entspricht einer Dämmstärke von ~24 cm, also WLG 035. Fenster müssen mit Dreifachisolierverglasung und optimierten Glasrandhaltern sowie Rahmen ausgestattet sein.
Durch das hohe Dämmniveau steigt die Oberflächentemperatur der Bauteile. Die Heizung muss folglich keine "schlechten" Bereiche kompensieren. Die Heizflächen müssen also nicht vor Fenstern oder in Fußböden errichtet werden. An welcher Stelle die Wärme eingebracht wird ist egal.
Mit zunehmendem Dämmniveau steigt auch die Trägheit gegen Auskühlung. Insofern ist bei Passivhäusern das Heizintervall nicht unbedingt an den täglichen Nutzungszeitraum anzupassen.
Zur Behaglichkeit des Raumklimas siehe Punkt 'Benutzerkomfort'
- der wärmebrückenfreien bzw. optimierten Detaillösungen
optimierte Detaillösungen
Mit zunehmendem Dämmniveau wird der Einfluss von Wärmebrücken, wie 2.1, maßgebender. Um den geringen Energiebedarf von Passivhäusern zu gewährleisten ist eine detaillierte Wärmebrückenbetrachtung notwendig. Dies kann über FEM- Berechnungen, also komplexe numerisches Verfahren, nach DIN EN ISO 10211 3.1.1 oder in Einzelfällen über standardisierte Details erfolgen. Ziel beim Passivhaus ist eine wärmebrückenfreie Konstruktion!
- einer effizienten Ausrichtung und Nutzung solaren Gewinnen
solare Gewinne
Für eine gute Energiebilanz ist es wichtig, die solaren Einstrahlungen so effizient wie möglich zu nutzen. Einerseits werden durch Fenster konstruktionsbedingt große Transmissionwärmeverluste verursacht, andererseits kann durch eine geschickte Anordnung des Gebäudes die nutzbare Einstrahlung optimiert werden. Dies bedingt in erster Linie eine Analyse der Verschattungssituation für jedes einzelne Fenster. In den Berechnungen fließen ein
• die Horizontalverschattung durch andere Gebäude, Bäume, Berge
• die Leibungsverschattung durch seitliche Gebäudevorsprünge oder Fensterleibungen
• die Überhangverschattung durch oberhalb liegende Balkone, Dächer, Stürze
Bei ausgewogenen Passivhäusern sind die winterlichen Wärmeverluste von Südfenstern kleiner als deren solare Gewinne. Wir sprechen von einer Fensterheizung!
- der Luftdichtheit der Gebäudehülle
Luftdichtheit
Die Luftdichtheit ist aus folgenden Gründen unumgänglich -
Verhinderung von Schäden an Bauteilen.
Begründung - Wenn feuchteangereicherte, warme Raumluft in das Bauteil strömt, kommt es zur Kondensation und Schädigung des Bauteils.
Verhinderung von Infiltration und Zuglufterscheinungen
Begründung - Durch Leckagen kann kalte Außenluft in das Gebäude strömen und führt zu Zuglufterscheinungen und kalten Fußböden.
Reduzierung der Lüftungswärmeverluste
Begründung - Je weniger unkontrollierte Luftströmungen erfolgen, desto geringer sind die Wärmeverluste
Verbesserung des Schallschutzes.
Aus diesem Grund werden auch in der Energieeinsparverordnung luftdichte Gebäude gefordert. Es gibt entsprechende Grenzwerte, die durch Differenzdruckmessungen wie dem Blower-Door-Test ermittelt werden können. Beim Passivhausstandard sind diese Werte verschärft.
Die Luftdichtheit von Gebäuden bedingt eine ausgeprägte Detailplanung von
• Anschlüssen
• Durchdringungen
• Baustoffen
- eines Lüftungsgeräts mit hohem Wärmebereitstellungsgrad
Lüftungsgerät
Eine ausreichende Frischluftzuvor dient der Sicherstellung der Raumluftqualität. Über eine Lüftungsanlage können kontrolliert die emittierten Feuchten aus Bad und Küche abtransportiert sowie die Schadstoffkonzentration, u.a. CO2, im Raum reguliert werden. Die gesetzlich vorgeschrieben Gebäudedichtheit EnEV bedingt zwangsläufig eine Lüftungsanlage, da Fensterlüftungen diese Funktion nicht sicherstellen.
Die Nachteile einer Fensterlüftung sind
• hohe unkontrollierte Energieverluste
• Abkühlung der angrenzenden Bauteile, u.a. durch Bauschäden
• nicht Nutzerunabhängig
• keine Belüftung innenliegender Räume möglich
• hohe Schallimmissionen
Lüftungsanlagen mit Wärmerückgewinnung wärmen die eingebrachte Außenluft durch die Raumabluft vor und ermöglichen so geringste Lüftungswärmeverluste. Je höher der Wärmebereitstellungsgrad desto effizienter die Anlage.
Durch ein ausgereiftes Lüftungskonzept werden die Effizienz der Anlage, die Behaglichkeit in den Räumen sowie die Hygiene im Kanalsystemsystem und Gerät gewährleistet.
Beim Passivhaus ist es zudem möglich, jedoch nicht zwingend notwendig, die thermische Konditionierung der Räume über die Lüftungsanlage zu gewährleisten. Dadurch entfallen vollständig die Heizflächen, Verteilleitungen, Pumpen.
- der Bauform
Bauform
Beim Passivhaus sind vielerlei Bauformen möglich. Je größer der Hüllflächenanteil durch zergliederte Bauformen wie Gauben, Vorsprünge oder Erker wird desto mehr muss über das Dämmniveau der Außenbauteile kompensiert werden. Dies kann insbesondere bei sehr kleinen Gebäuden zu unwirtschaftlichen und unsinnigen Dämmstärken führen.
gegenüber herkömmlichen Neubauten einen sehr geringen Energieverbrauch
- Energieverbrauch
Der Heizewärmebedarf von konventionellen Wohnungsneubauten nach EnEV 2009 beträgt rund 70 kWh/m²a. Ein Passivhaus verbraucht weniger als 15 kWh/m²a und somit gerade 20% der Energie.
Die Aufwendungen für die Trinkwassererwärmung sowie systembedingte Verluste sind bei beiden Angaben noch nicht erfasst, jedoch unabhängig des Standards annähernd gleich groß.
und einen optimalen Benutzerkomfort aufweist.
- Benutzerkomfort
Die Behaglichkeit hängt maßgeblichen von der Oberflächentemperatur der Bauteile ab. Je höher das Dämmniveau desto höher und gleichmäßiger ist die Oberflächentemperatur aller Bauteile.
Der Mensch empfindet eine gleichmäßig hohe Wärmeabstrahlung aller angrenzenden Bauteile als behaglich. Je geringer dabei die Temperaturdifferenz der Bauteile ist, desto höher ist das Wohlbefinden, man bedenke die Strahlungsasymmetrie. Erst im Passivhausstandard wird dieser hohe Anspruch, der übrigens auch in der Normung DIN ISO 7730 erfasst ist, durch eine Temperaturdifferenz von ca. 2,5 Kelvin erreicht. Nach EnEV 2009 Standard beträgt die Spreizung ~ 5 Kelvin.
Durch die gleichmäßige hohe Oberflächentemperatur nimmt zudem die Temperaturschichtung im Raum ab. Bei einer sitzenden Person im Passivhaus ist diese zwischen Knöchel und Ohr als Temperaturfühler des Menschen kleiner als 2 Kelvin, der EnEV Standard beträgt 4 Kelvin. Auch hierdurch wird die Behaglichkeit gesteigert.