Leben und Wohnen ohne CO2-Emissionen

Haustechnik 2020 hundert Prozent erneuerbar

Noch vor zehn Jahren war es undenkbar, ein neues Wohnhaus ohne Schornstein und Öl- oder Gasheizung zu bauen. Seit 2009 gehört die teilweise Nutzung erneuerbarer Wärme laut Erneuerbaren- Energien-Wärmegesetz (EEWärmeG) zur Pflicht für Bauherren. Das Regensburger Solaraktivhaus mit dem Baustandard 2020 kommt ohne fossile Brennstoffe und mit einer geringen Gebäudeheizlast von 4,7 kW aus. Zum Heizsystem Solar Compleet von Sonnenkraft GmbH gehört eine Luft-/Wasser-Wärmepumpe. Sie wärmt das Haus im Zusammenspiel mit einer Solarthermie-Anlage über die Fußbodenheizung. Auf dem Dach werden 35 m² Flachkollektoren montiert.

Die Wärmepumpe ist direkt mit der Solaranlage verbunden und erreicht dadurch eine hohe Jahresarbeitszahl von über 4. Sie ist damit mit dem Wirkungsgrad heutiger Sole-/Wasser-Wärmepumpen vergleichbar. Zum Solar Compleet-System gehört ein großer 1.000- Liter-Pufferspeicher mit Frischwasserstation. Im sparsamen Durchlaufverfahren wird hygienisch einwandfreies Brauchwasser zum Duschen und Baden aufbereitet. Die Temperierung der Räume erfolgt über die Fußbodenheizung: Im Winter gibt die Solar Compleet-Anlage Wärme an das Heizungsnetz ab und im Sommer im Umkehrbetrieb Kühle. Damit keine wertvolle Heizungswärme zum Fenster hinaus gelüftet wird und die Nullenergiebilanz des Hauses erhalten bleibt, wird das Haus der Zukunft im Winter über eine zentrale Lüftungsanlage mit vorgewärmter Frischluft versorgt. Die Zuluft wird über das Erdreich angesaugt und von einem Lüftungsgerät über Luftkanäle in den Räumen verteilt. Im Sommer wird die vom Erdreich vorgekühlte Luft zum Kühlen genutzt. In frischen Sommernächten können die Hausbewohner die Lüftung ausschalten und manuell über die großflächigen Fenster lüften. Das spart zusätzlich Energie.

Das Kraftwerk auf dem Dach

Der Strom, den die Wärmepumpe im Haus der Zukunft für das Erzeugen der Wärme benötigt, ist grüner Strom. Denn die voraussichtlich 55 m² große Photovoltaikanlage speist diesen Anteil Sonnenstrom ins Netz. Das Sonnenkraftwerk auf dem Dach sorgt so für die ausgeglichene Bilanz des Nullenergiehauses. In der Jahresbilanz soll die PV-Anlage den Strombedarf der kompletten Haustechnik und des Haushalts zurück ins Netz speisen. Die genaue Energiebilanz des Hauses wird Dipl.-Ing. Florian Kagerer vom Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme (ISE) in den nächsten zwei Jahren per Monitoring feststellen. Wenn 2010 eine Familie ins neue solar aktive Heim einzieht, misst der Wissenschaftler zwei Jahre lang per Datenfernübertragung die Energiekennwerte des Haues. Damit kann das ISE das reale energetische Verhalten des Gebäudes in der Realität abbilden und wertvolle Erkenntnisse für weitere Häuser im Baustandard 2020 gewinnen. Florian Kagerer sagt: „Die bisherige rechnerische Energiebilanz ergibt ein Nullenergiehaus-Standard. Ziel der Überwachung ist aber, über Anlagenregelung und durch sparsames Nutzerverhalten einen Plusenergiehaus zu erhalten“.

Energetische Baustandards

Ein kurzer Überblick über gängige Häusertypen, absteigend nach ihrem Energieverbrauch. Niedrigenergiehäuser sind Neubauten und sanierte Altbauten, welche die in der EnEV geforderten energietechnischen Anforderungen unterschreiten. Durch die Fortschreibung der EnEV ist dieser Standard flexibel. Als Niedrigenergiehaus 2012 gilt ein Haus mit einem um 30 Prozent geringeren Primärenergiebedarf als 2009. In der EnEV 2009 ist für Neubauten ein um 30 Prozent niedriger Primärenergiebedarf vorgeschrieben als in der Vorgängerversion von 2007.

Das Passivhaus gilt als Weiterentwicklung des Niedrigenergiehauses. Für diesen Standard ist ein Heizwärmebedarf von weniger als 15 kWh/m²a definiert. Der Primärenergiebedarf mit Warmwasser und Strom liegt unter 120 kWh/(m²a). Der bauliche Wärmeschutz für die Gebäudehülle liegt unter einem U-Wert von 0,15 W/m²K. Die Fensterflächen besitzen eine sehr gute Luftdichtheit und der U-Wert liegt unter 0,80 W/m²K. Oft werden für die Heizung ganz oder teilweise regenerative Energiequellen wie Sonnenenergie genutzt. Wegen der hohen Luftdichtheit des Passivhauses wird es über eine kontrollierte Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung mit Frischluft versorgt.

Das Nullenergiehaus verbraucht noch weniger Energie als ein Passivhaus. Ein Nullenergiehaus benötigt rechnerisch in der Jahressumme keine Fremdenergie außerhalb des Baugrundstücks, weder Strom aus einem entfernten Kraftwerk noch einen Heizöltank oder Erdgasanschluss. Die benötigte Energie für Heizung, Warmwasser und Haushaltsstrom wird im bzw. am Haus durch Solaranlagen und Umweltwärme selbst erzeugt. Die 2009 verabschiedete EU-Gebäuderichtlinie definiert das „Netto- Nullenenergiegebäude“ als ein Haus, bei dem der „jährliche Primärenergieverbrauch aufgrund der sehr hohen Energieeffizienz des Gebäudes nicht die Energieerzeugung vor Ort aus erneuerbaren Energien übersteigt“.

Wird in einem Haus mehr Energie produziert als selbst verbraucht, spricht man von einem Plusenergiehaus. Ein hoher Wärmedämmstandard gekoppelt mit intelligenter erneuerbarer Haustechnik und einer großen Photovoltaikanlage machen das Plus an Energie möglich.