Als
Passivhaus gelten nur Häuser, die einen
Heizwärmebedarf unter 15 kWh/m
2*a haben. Der
Gesamt-Primärenergiebedarf für alle Anwendungen im Haushalt (Heizung, Warmwasser, Lüftung, Kochen, Wäschetrockner) darf 120 kWh/m
2*a nicht überschreiten.
Der
Passivhausstandard wird durch folgende Maßnahmen erreicht:
- möglichst Südausrichtung des Hauses
- zusätzliche Wärmebrückenminimierung
- gute raumluftunabhänige Holzöfen oder Pelletöfen zur Nachheizung und WW- Bereitung
- zusätzlich erhöhte Wärmedämmung
- 3fach Glas Fenster
- Wärmerückgewinnung durch kontrollierte Wohnungslüftung
- gutes AV-Verhältnis des Hauses (Verzicht auf Erker, Gauben, Dachflächenfenster)
- einen aktiv geladenen Erdwärmtauscher
- möglichst große Solarkollektorflächen min. 16 m2
- Kollektorausrichtung nach Süden ohne Abschattung
- energieoptimierte Fensterverteilung
Folgende Grundsätze sind beim Bau von Passivhäusern zu beachten:
Südorientierung
Damit ein optimaler passiver Solarenergiegewinn erreicht wird, sind eine südliche Ausrichtung, aktive Verschattung und ein reduzierter Fensterrahmenanteil Voraussetzungen. Dabei kann besonders bei freistehenden Einfamilienhäusern ein erhöhter Dämmaufwand vermieden werden. Im Geschosswohnungsbau und bei anderen kompakten Gebäudeformen kann der Passivhaus-Standard auch ohne Südorientierung erreicht werden.
Guter Wärmeschutz und Kompaktheit
Die Außenhülle muss rundum sehr gut wärmegedämmt werden. Kanten, Ecken, Anschlüsse und Durchdringungen müssen besonders sorgfältig geplant und ausgeführt werden, um Wärmebrücken zu vermeiden. Alle nicht lichtdurchlässigen Bauteile der Außenhülle des Hauses sind so gut gedämmt, dass sie einen Wärmedurchgangskoeffizienten (U-Wert) kleiner als 0,15 W/(m²K) haben, das sagt aus, je Grad Temperaturunterschied und Quadratmeter Außenfläche gehen höchstens 0,15 Watt verloren. Je kompakter eine Gebäudehülle bebaut ist, desto leichter und kostengünstiger lässt sich der Passivhaus-Standard verwirklichen. Viele halten diese Bauform für "gewöhnungsbedürftig".
Verglasung und Fensterrahmen
Die Passivhausfenster (Verglasung und Fensterrahmen) sollen einen U-Wert von 0,80 W/(m²K) nicht überschreiten. Hierfür sind besondere Fensterrahmen mit Wärmedämmung erforderlich. Die Verglasungen haben einen g-Wert um 50% (g-Wert [Gesamtenergiedurchlassgrad für Solarenergie]). Die Fenster müssen wärmebrückenfrei in die Dämmebene der Wandkonstruktionen eingebaut werden.
Luftdichtheit
Die Undichtigkeiten durch unkontrollierte Fugen in der Gebäudehülle darf beim Blower-Door-Verfahren mit Unter- und Überdruck von 50 Pascal nicht größer als 0,6 Raumluftvolumen pro Stunde sein. Durch eine weitere Verbesserung der Luftdichtheit kann auch die Heizlast durch weniger Lüftungswärmebedarf gesenkt werden. Viele Passivhäuser erreichen Drucktestergebnisse von 0,3 bis 0,4 Raumluftvolumen pro Stunde.
Vorerwärmung der Außenluft
Die Außenluft kann über einen Erdwärmetauscher (in der Erde verlegte Lüftungskanäle) oder durch einen Luftbrunnen in das Haus geführt werden; selbst an kalten Wintertagen wird die Luft so bis auf eine Temperatur von über 5°C vorerwärmt. Im Sommer ist auch eine Kühlung möglich.
Wärmerückgewinnung
Aus der Fortluft wird über einen Wärmetauscher in der kontrollierten Wohnungslüftung (KWL) Wärme zurückgewonnen. Dabei sollten mindestens 80 % der Wärme der Außenluft wieder zugeführt werden. Für die Lüftung darf allerdings nur ein geringer Stromverbrauch eingesetzt werden. Eine KWL ist notwendig, um in solchen luftdichten Häusern eine gute Luftqualität zu gewährleisten.
Erwärmung des Trinkwassers
Die Trinkwassererwärmung sollte über alternative Energien, so z. B. durch eine thermische Solaranlage, einen Holzkessel oder eine Wärmepumpe, erfolgen. Dabei ist der Einsatz eines Pufferspeichers sinnvoll.
Energiespargeräte im Haushalt
Die Reduzierung des Strombedarfs vermeidet eine unnötige Erwärmung der Räume im Sommer. Kühlschrank, Herd, Tiefkühltruhe, Lampen und Waschmaschine als hocheffiziente Stromspargeräte sind ein Muss für ein Passivhaus. Zum Trocknen der Wäsche sollte kein Abluft- oder Kondensations-Wäschetrockner verwendet werden, sondern die herkömmliche Wäscheleine oder ein Trockenschrank wieder entdeckt werden.
Lüften, Heizen und Kühlen
Ein Passivhaus kann (sollte) ohne ein wasserführendes Heizungssystem erwärmt werden. Da sowieso schon eine Kontrollierte Wohnungslüftung vorhanden bzw. notwendig ist, bietet es sich geradezu an, diese Anlage auch zur Beheizung zu nutzen.
Da im Sommer und im Winter ein angenehmes Raumklima sowie konstante Innenraumtemperaturen vorhanden sind, stellt sich die Frage, ob es wirklich ganz ohne Heizung funktioniert. Die Praxis hat gezeigt, dass trotzt einer guten Wärmerückgewinnung noch ein wenig Wärme zugeführt werden muss. Dies kann durch eine Zulufterwärmung mit einem elektrischem Heizregister, einer Luft-Luft-Wärmepumpe oder einem Wärmetauscher für Nah- oder Fernwärme realisiert werden.
Da das Passivhaus keinen konventionellen Wärmeerzeuger hat, stellt sich die Frage, wie das Trinkwasser erwärmt werden kann. Hier bieten sich dezentrale, elektrische Durchlauferhitzer an, bei denen kein Trinkwasserspeicher notwendig ist. Das Wasser kann aber auch durch eine thermische Solaranlage oder eine Wärmepumpe mit Pufferspeicher erfolgen. Es gibt auch Wärmepumpenkompaktgeräte, die eine zentrale Lüftungsanlage mit einer Wärmepumpe, die neben den Heizwärme-, Kühl-, und Luft- auch den Warmwasserbedarf decken.
| Wärmebedarf und Energieverbrauch eines Passivhauses |
| Kriterium | Höchstwert |
| Heizwärmebedarf | ≤ 15 kWh/m² pro Jahr |
| Heizlast | ≤ 10 W/m² |
| U-Wert Außenbauteile | ≤ 0,15 W/m² |
| U-Wert Fenster/Verglasungen | ≤ 0,8 W/m² |
| Luftdichtheit | ≤ 0,6/h bei 50 pa |
| Primärenergiebedarf | ≤ 60 kWh/m² |
| Quelle: Passivhaus Institut GmbH |
Gesamtkonzept optimieren
Damit der Passivhausstandard erreicht wird, müssen alle vorgenannten Komponenten gut aufeinander abgestimmt werden. Deshalb sollte bei der Planung und Ausführung grundsätzlich ein erfahrener Architekt hinzugezogen werden.
Bei der Planung der Beheizung eines Passivhauses (im Volksmund "Thermoskanne") sollte man das "Brett vor dem Kopf" ein wenig weiter wegnehmen oder ein Loch reinbohren. Lohnt es sich wirklich, ein wassergeführtes Heizsystem einzubauen? Wäre nicht ein luftgeführtes System sinnvoller? Eine Kontrollierte Wohnungslüftung (KWL) ist sowieso erforderlich. Bei einer guten Planung wären damit sogar verschiedene Raumtemperaturen und eine Kühlung möglich.
Für die Berechnung der
Heizlast im Passivhaus sollte das
Passivhaus-Projektierungspake (
PHPP) genutzt werden, um ein sicher
funktionierendes Passivhaus planen zu können. Es ergibt
zuverlässige Ergebnisse für:
- Heizwärmebedarf pro Jahr [kWh/(m²a)] und maximale Heizlast [W/m²]
- Kühlbedarf pro Jahr [kWh/(m²a)] und maximale Kühllast [W/m²] (bei aktiver Kühlung)
- Sommerkomfort bei passiver Kühlung: Übertemperaturhäufigkeit [%]
- Bedarf an "Erneuerbarer Primärenergie" (PER) pro Jahr und Primärenergiebedarf (PE) aller Energiedienstleistungen im gesamten Gebäude [kWh/(m²a)]
- Abschätzung der jährlichen Gewinne an erneuerbarer Energie [kWh/(m²Grunda)]
- Förderfähigkeit eines Passivhauses als KfW-Effizienzhaus 40 oder 55
- EnEV- bzw. GEG--Energieausweis für Wohngebäude