Wohnen ohne Heizung - Das Pilotprojekt "Terrasolar"- Passivhaus sucht neuen Eigentümer

Energie ist bekanntlich die Grundlage allen Lebens auf der Erde. Als physikalisches Phänomen ist sie in verschiedenen Sphären der Welt gegeben und tritt für uns Menschen in vielfältigen Formen in Erscheinung. Nicht immer wird Energie durch unsere Sinnesorgane unmittelbar erfasst und spürbar häufig bleibt sie uns zunächst "verborgen". Erst bei näherem Hinsehen, bei gezielter Suche nach ihr wachsen unsere Erkenntnisse über ihr Reservoir, ihre Nutzungspotentiale und die Schwierigkeiten ihrer Erschließung.Die Suche nach nutzbaren Energiequellen hat im Verlauf der menschlichen Geschichte zu erstaunlich "einfachen" Verwertungsformen geführt. Wie an vielen anderen Beispielen auch, ist jedoch allmählich deutlich geworden, dass derart "einfache" - mitunter auch bequeme - Lösungen der Energienachfrage nur selten optimal sind. Allein die Ölnachfrage steigt in Zukunft massiv an. Der weltweite Bedarf an Rohöl und Gas wird in den nächsten 25 Jahren um die Hälfte in die Höhe schnellen.¹ Hinzu kommt, dass der Ölpreis dramatisch ansteigt.²

Dieser Problematik habe ich mich auf sehr konkrete Weise zugewandt. Die Tatsache, dass die Menschheit ständig weitaus mehr Energie verbraucht als sie sie zu regenerieren versucht, stand bei meinen Überlegungen im Mittelpunkt. Ich befasste mich dabei mit jener heiß diskutierten, negativen Energiebilanz und ihren bedenklichen Folgen, die schlechthin als "Verschwendung" gebrandmarkt werden. Der Verschwendung aber steht eine noch völlig unzureichende Nutzung aller auf der Erde verfügbaren Energiequellen gegenüber. Zwar haben die Menschen durch immer vollendetere organische Systeme versucht, ohne großen Aufwand möglichst viel der vorhandenen Energie auszunutzen, doch ist ihnen dies z.B. hinsichtlich der jährlich gegebenen Sonnenenergie erst zu ca. 0,05% gelungen. Das bedeutet, dass der Menschheit noch ein riesiges Volumen nicht genutzter Sonnenenergie zur Verfügung steht.

Dennoch beschränkt sie sich bis heute hauptsächlich auf nur vier, ökologisch problematische Energiequellen (Holz, Kohle, Öl und Erdgas) und hat sich zu diesen in eine erstaunliche wirtschaftliche Abhängigkeit begeben, die immer häufiger auch zu politischen Konflikten führt. Nicht selten wird mit der "Ölwaffe" (Exportstop) gedroht³ angesichts des immer weiter steigenden Bedarfs⁴ eine hochsensible Angelegenheit. Die Ursachen für diese Entwicklung ist die immer deutlicher werdende Abnahme dieser vier Energieressourcen.

Heute kann prognostiziert werden, dass noch in diesem, aber noch deutlicher im nächsten Jahrhundert, der ständig zunehmende Verbrauch fossiler Energieträger auf der Erde zu dramatischen Folgen für die nächsten Generationen und somit der gesamten Menschheit führen wird. Zahlreiche Energieszenarien weisen nicht nur auf die alarmierende Zunahme der CO₂-Konzentration in der Atmosphäre und die damit einhergehende Klimaerwärmung hin, sondern konstatieren auch die Fortsetzung dieses Trends trotz der in der Kyoto-Konvention vereinbarten Senkung der CO₂-Emissionen, der die USA als weltweit größter Energieverschwender nicht beigetreten ist. Die unbestreitbare Schlussfolgerung aus derartigen Forschungsergebnissen besteht in der logischen Forderung nach grundlegenden Änderungen in unseren Energieversorgungssystemen.

Wenn dies ein anerkannt gesicherter Erkenntnisstand über die Möglichkeiten einer Lösung von Energieproblemen der Menschheit ist, die hauptsächlich in den industriellen und städtischen Ballungsgebieten dieser Erde bestehen, dann wäre einer der vielen praktischen Beiträge hierzu der Bau von Gebäuden, die gänzlich ohne Heizungen konventioneller Art auskämen. Der Hauch von Verrücktheit, der allen neuen, innovativen Ideen anfänglich anhaftet, führt in Fachkreise auch in diesem Fall vielleicht zu Zweifeln, weil der Ideengeber gleichzeitig auch noch anstrebt, solche Häuser zu Preisen, wie sie beim konventionellen Bauen üblich sind, zu errichten. Doch solche Vorurteile sind unbegründet. Tatsächlich ist mir und meinen Mitarbeitern dieser Wurf gelungen, denn ein solches "Passivhaus" ist durch uns im schweizerischen Thun, im Kanton Bern, an einem konkreten Beispiel zur Realität geworden.

Was sind "Passivhäuser"? Eine Erklärung hierfür kann relativ kurz und übersichtlich gegeben werden: Es handelt sich grundsätzlich um Gebäude, in denen sowohl im Winter als auch im Sommer behagliche Temperaturen ohne ein separates Heizungs- oder Klimatisierungssystem erreicht werden. Dementsprechend sucht der Besucher im Innern vergeblich nach traditionellen Öfen und Heizkörpern. Der somit gleichzeitig erhöhte Wohnkomfort in Wohnhäusern wird durch einen Heizwärmebedarf von weniger als 15 kWh/m² unter Einsatz weitgehend "passiver Techniken" herbeigeführt. Solche "passiven Techniken" sind:

• Optimierter Wärmeschutz der Gebäudehülle und der Fenster.
• Wärmebrückenfreie Konstruktionen.
• Solarenergienutzung durch optimale Gestaltung des Gebäudes.
• Hochwirksame Wärmerückgewinnung aus der Abluft und passiven Vorwärmung der Frischluft durch einen Erdspeicher.
• Optimale Luftdichtheit der Gebäudehülle.

Zwar muss man bei der Vielzahl der Namen für Gebäude, die wenig Energie benötigen, sicher auch auf die oben dargelegte Weise definieren, was nunmehr unter einem "Passivhaus" verstanden wird,5 doch geht es mir weniger um abstrakte Definitionsfragen, sondern vielmehr um den tatsächlichen Bau energiesparender Häuser. Und dabei verschweige ich auch nicht gewisse Nachteile und Schwierigkeiten, die bei deren Errichtung auftreten können. Der Trend ist günstig, denn "steigendes Umweltbewusstsein und hohe Heizölpreise werden auch in Zukunft immer mehr Hauseigentümer veranlassen, in alternative Heizformen zu investieren.⁶

Das Phänomenale am energetischen Betrieb eines "Passivhauses" ist die Nutzung seiner "natürlichen" inneren Wärmequellen, die in jedem bewohnten Gebäude vorhanden sind: Menschen, Beleuchtung, Computerstationen usw. und die (das gilt natürlich vor allem für Bürogebäude) während Nichtnutzungsphasen wegfallen. Das heißt: An Sonn- und Feiertagen und während anderer arbeitsfreier Perioden würde die Innentemperatur des Gebäudes so erheblich abfallen, dass sie normalerweise nur durch den Einsatz von Primärenergie kompensiert werden könnte. Um nicht auf diese, wenig komfortable und kontraproduktive Möglichkeit zurückgreifen zu müssen, habe ich verschiedene Speichermöglichkeiten miteinander verknüpft, um in einem "Passivhaus" trotzdem ein angenehmes Temperaturniveau von konstant 20°C zu gewährleisten.

In meinem Muster-Bürohaus, das mein Team und ich als "Passivhaus" in Thun errichten ließ, wird die Sonnenenergie durch Kollektoren gebunden und dann über wasserführende Leitungen entweder für die Warmwasserbereitung genutzt oder gespeichert. Eine Systemlösung, die auf dem Grundprinzip der frühen römischen Hypokaustenheizungen⁷ beruht, wenngleich nicht wie seinerzeit Warmluft, sondern Warmwasser als Energietransporteur dient. Dabei ließ ich die Kollektoren nicht - wie bisher allgemein üblich - auf dem Gebäudedach, sondern auf speziellen Trägern über dem Erdreich installieren, um eine einfachere Montage bzw. Demontage zu ermöglichen.

Die Art einer Speicherung des Solareintrages ist für die Funktionsweise des "Passivhauses" sehr wesentlich. Sie kann entweder über einen Hochtemperaturkurzzeitspeicher, der bis zu 95°C aufgeheizt wird, erfolgen oder über einen bis zu 35°C aufheizbaren Niedertemperaturspeicher. Durch eine derartige Kombination der Nutzung von hohen und niedrigen Temperaturen wird eine besondere Effektivität der Kollektoren erreicht. Und selbst überschüssige Solarenergie aus den Sommermonaten kann so im dezentralen Erdspeicher "zwischengelagert" und dann in kalten Winterperioden dem Hausinnern wieder zugeführt werden.

Bei der Belüftung normaler Gebäude trifft die kalte Außenluft auf jene Warmluft im Innern und kühlt letztere ab - die notwendige Frischluftzufuhr wird somit teilweise durch einen erheblichen Temperaturabfall "erkauft", der durch zusätzliche Energiezufuhr wieder ausgeglichen werden muss: Ein, insbesondere in der kälteren Jahreszeit ineffizientes und kostspieliges Verfahren. In meinem "Passiv-Bürohaus" zeigt sich, wie man auch dieses Problem auf originelle Weise lösen kann: Dem Innern des Gebäudes wird die kalte Außenluft nicht unmittelbar zugeführt, sondern auf kontrollierte Weise zunächst einem Erdregister, in dem eine Vorwärmung erfolgt. Dafür steht rückgewonnene Abluft aus dem Haus selbst zur Verfügung. Diese, dann in das Gebäude hinein geleitete "Erdwärme" provoziert so eine bedeutend geringere Temperaturdifferenz als bei konventioneller Bauweise und minimiert die Kosten für deren Ausgleich. Bereits in der Planungsphase ist allerdings zu beachten, dass der dafür benötigte Erdspeicher nur in geologischen Schichten mit relativ niedrigen Wasserständen installiert werden sollte. Andernfalls kann seine Wirkung stark beeinträchtigt werden.

Schließlich wird für den Betrieb der erforderlichen Umwälz- und Wärmepumpen in dem zukunftsorientierten "Passiv-Bürohaus" in Thun wie selbstverständlich die Sonnenenergie über eine Fotovoltaikanlage genutzt. Und dass für die Toilettenspülung natürlich Regenwasser verwendet wird, gehört zur - fast selbstverständlichen - Konzeption.⁸

Ein Musterbeispiel also für energiebewusstes und ökologisch ausgerichtetes Bauen gemäß den bereits erwähnten Notwendigkeiten, die aus der Begrenztheit fossiler Brennstoffe und des Klimawandels resultieren? Vielleicht, aber auf jeden Fall ein mutiger, hoffnungsvoller und konkreter Schritt, der aber auch an seine Planung und Realisierung hohe, ungewohnte Anforderungen stellte. Ich verweise mahnend auf die Sorgfalt, mit der für den effektiven Betrieb eines "Passiv-Bürohauses" sehr viele klimatische, geothermische und meteorologische Daten berücksichtigt und ständig simultan berechnet werden müssen. Diese Daten werden aus Messungen hergeleitet, die stationär an verschiedenen Punkten des Gebäudes erfolgen.

Sie dienen der aktuellen Feststellung der Wirkungsgrade der verschiedenen Speicher, insbesondere des kombinierten Beton-Erde-Speichers. Um dessen Effektivität ständig steuern zu können, ist eine kontinuierliche Messung und Auswertung seiner Temperatur und des Feuchtigkeitsgehaltes erforderlich.⁹

All diese und weitere Betriebs- und Steuerungsfunktionen verlangten planerisch und
konstruktiv ganzheitliches Denken, hohe Präzision und eine gute Kombination aller erforderlichen Komponenten. Derartig neue und erhöhte Ansprüche wurden aber auch für eine exakte Kalkulation der Investitionskosten geltend gemacht. Das Ergebnis kann sich sehen lassen: Meinem Team und mir ist es nunmehr gelungen, das "Passiv-Bürohaus" im gleichen Kostenrahmen zu bauen, wie dieser bei vergleichbaren konventionellen Gebäuden gegeben ist. Mit nicht viel mehr als Häuser in konventioneller Bauweise unter Berücksichtigung minimierter Energie- und wegfallender Heizkosten können sich auch junge Familien ein "Passivhaus" leisten.

Insgesamt ist es uns mit dem hier vorgestellten "Passiv-Bürohaus" in Thun offensichtlich gelungen, eine innovative Veränderung bei der Energieversorgung von Gebäuden zu demonstrieren, die noch dazu kostenfreundlich gestaltet werden konnte. Zwar handelt es sich dabei noch um ein bemerkenswertes Einzelbeispiel, doch das Pilotprojekt eines Gebäudes, das gänzlich ohne herkömmliche Heizungssysteme und Brennstoffe auskommt, wird weitere Verbreitung finden. Damit wird ein konkreter Durchbruch zur Minimierung unseres Energiebedarfs in einem speziellen Sektor herbeigeführt. Dies umso mehr, wenn die erzielte Problemlösung auch auf den Bereich der Altbausanierung übertragen wird. Eine solche Entwicklung erhoffe ich mir. 


1 Vgl. Neue Züricher Zeitung vom 07.11.2005: Die Ölnachfrage steigt in Zukunft massiv an.
2 Vgl. Verlag für Deutsche Wirtschaft AG, Newsletter vom 04. 0 I. 2006: Der Ölpreis könnte sich noch einmal verdreifachen.
3 Vgl. Neue Luzemer Zeitung vom 30.11.2005: Der Iran droht im Atomstreit mit Ölwaffe
4 Vgl. Verlag für Deutsche Wirtschaft AG, News1etter vom 15.08.2006: China wird dieses Jahr 6,5 % mehr Öl Verbrauchen
5 Der Begriff "Passivhaus" beschreibt einen bestimmten Energiestandard eines Gebäudes. Ein Passivhaus ist so gut wärmegedämmt, dass es keine Heizungsanlage im herkömmlichen Sinn mehr benötigt. Der Heizenergiebedarfwird zu großen Teilen aus Wärmegewinnen durch Sonneneinstrahlung, der Abwärme von Personen und technischen Geräten gedeckt.
6 Vgl. Neue Luzerner Zeitung vom 22.07.2006: Immer weniger Ölheizungen.
7 Die Hypokaustenheizung wurde von C. Sergius Orata Anfang des 1. Jhs. v. Chr. zur Bassinbeheizung seiner Austem- und Fischzuchtanlagen erfunden; in dieser Zeit ist sie auch in Griechenland bekannt (Bad von Olympia, 4. Bauphase). Die Strahlungswärme konnte dabei mit Warmluftheizung kombiniert werden.
8 Vgl.
9 Vgl. ebd. 



Für weitere Informationen:
Autor Prof. Dr. h.c. Wolfgang Kühnel
Tel. 0041 332214131
WKuehnel1@aol.com