Passivhaus planen und bauen

Was ist ein Passivhaus?

Das Passivhaus kommt mit einem minimalen Heizwärmebedarf von maximal 15 kWh/m²a aus. Grundsätzlich soll beim Passivhaus die Sonneneinstrahlung durch die Fenster und die Abwärme der Bewohner sowie der technischen Geräte ausreichen, um dem Gebäude eine behagliche Wärme zu geben. Dies bedeutet, dass das Passivhaus ohne klassische Heizung auskommt, denn es reichen verschiedene bauliche Maßnahmen und eine optimale Wärmedämmung. Durch die Kombination aus guter Dämmung sowie Lüftungs- und Heizungstechnik lässt sich viel wertvolle Energie einsparen. Somit ist das Passivhaus das vielversprechende Modell, wenn es um die Zukunft des Bauens geht.

Das Passivhaus zeichnet sich dabei durch drei wichtige Merkmale aus:

• Unabhängigkeit von fossilen Energien – Bei Passivhäusern liegt der Energiekennwert für Heizwärme bei max. 15 kWh pro Quadratmeter und Jahr. Die Heizwärmelast liegt bei maximal 10 W pro Quadratmeter. Umgerechnet bedeutet dies ca. 1,5 Liter Heizöl pro Quadratmeter.

• Niedriger unkontrollierter Luftaustausch – Jede Stunde wird die Luft im Gebäude nur 0,6-mal durch undichte Stellen ausgetauscht. Technisch bedeutet dies, dass die mittlere Luftwechselrate n50 bei einer Druckdifferenz von 50 Pascal bei 0,6 h- 1 h liegt. Im Vergleich dazu liegt der ungewünschte Luftaustausch bei einem Standardgebäude bei 1,5 h- 1 pro Stunde.

• Kaum Energieverbrauch durch Anlagen– Maximal beträgt der Energiekennwert der gesamten Primärenergie inklusive dem Haushaltsstrom 120 kWh pro Quadratmeter und Jahr.

Wie funktioniert ein Passivhaus?

Wie der Name schon andeutet, wird der überwiegende Teil des Wärmebedarfs aus passiven Quellen wie zum Beispiel die Sonneneinstrahlung durch die Fenster sowie die Abwärme von Personen und technischen Geräten gedeckt.

Dabei ist es zwingend nötig, dass beim Bau eines Passivhauses die Hauptfassade in Südausrichtung liegt. Nur so kann sichergestellt werden, dass auch im Winter ausreichend solare Gewinne erzielt werden können. Bereits eine Abweichung von 20 Grad der exakten Südausrichtung führt zu einer Reduzierung der Energiegewinne von bis zu 5 Prozent. Je größer die Abweichung ist, umso drastischer sinken die Energiegewinne.

Beim Passivhaus gibt es prinzipiell zwei technische Strategien. Zum einen die bestmögliche Wärmedämmung der thermischen Außenhülle und zum anderen die Bauweise in Südausrichtung. Des Weiteren benötigen Passivhäuser eine technische Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung. Diese stellt sowohl die hygienische Belüftung sicher als auch das Gewinnen von wertvoller Wärme aus der Abluft. Zusätzlich wird die natürliche Körperwärme der Bewohner sowie die Abwärme aller elektrischen Geräte genutzt.

Im Folgenden möchten wir die Funktion verdeutlichen:

• Lüftung – Um das Haus mit frischer Luft zu versorgen, wird die Lüftungsanlage mit einem Wärmetauscher kombiniert. Die von außen angesaugte Luft wird erwärmt, sodass permanent frische, aber warme Luft zur Verfügung steht. Die verbrauchte Luft wird über Wohnräume, Küche und Bad wieder abgeführt. Ein solcher Luftwechsel ist effizienter und regelmäßiger als das Lüften durch die Fenster.

• Wassergeführtes Verteilsysteme – Oftmals werden Kombigeräte genutzt, welche die Lüftung mit einem statischen Heizungssystem (Fußbodenheizung, Wandheizung) kombinieren.

• Heizung – Im Passivhaus gibt es kein aktives Heizsystem, da die Lüftung die Wärme im Winter speichert und im Sommer das Haus nicht übermäßig aufheizt.

• Warmwasser – Die Produktion erfolgt über eine Wärmepumpe, die in den Lüftungsanlagen für Passivhäuser integriert ist. Zusätzlich kann diese durch Solarkollektorflächen unterstützt werden.

Passivhaus-Prinzipien: Eine Einführung in energieeffizientes Bauen

Fünf bauphysikalische Grundprinzipien müssen beim Bauen von Passivhäusern beachtet werden. Wir haben uns diese genauer angeschaut.

Effektive Wärmedämmung

Für eine ganzjährige behagliche Raumtemperatur im Passivhaus muss die Gebäudehülle luftdicht und optimal gedämmt werden. Dies bedeutet, dass die erforderlichen Kennwerte der Außenhülle bei einem U-Wert (Wärmedurchgangskoeffizienten) bei maximal 0,15 W/(m²K) liegen. Beim Dach muss ein U-Wert von 0,12 W/(m²K) eingehalten werden. Im Vergleich dazu betragen die Werte bei einem Standardgebäude der GEG bei der Außenwand bei 0,28 W/(m²K) und beim Dach bei 0,20 W/(m²K).

Welche Bauweise und welche Materialien für das Passivhaus zum Einsatz kommen, können Planer und Bauherren frei entscheiden. Der Bau ist grundsätzlich mit allen verfügbaren Baumaterialien für die Massiv- und Fertigbauweise möglich.

Innovative Fensterlösungen

Fenster sind im Passivhaus wichtig, denn sie lassen die wichtige Sonnenenergie ins Haus, die zur Erwärmung der Innenluft benötigt wird. Aus diesem Grund sollten Fenster an der Südseite des Hauses entsprechend groß sein, während sie an der Nordseite eher klein gehalten werden sollen. Damit jedoch nicht zu viel Sonnenwärme ins Haus gelangt, empfehlen Experten an der Südfassade einen Fensterflächenanteil von maximal 25 bis 30 Prozent. Des Weiteren sollen möglichst Vorkehrungen für den Sonnenschutz im Sommer getroffen werden.

Zudem müssen die Fenster über sehr gute Dämmeigenschaften verfügen. Gemäß den Vorgaben für ein Passivhaus muss der U-Wert unter 0,8 W/(m²K) liegen. Erreichen lässt sich ein solcher Wert nur mit einer gasgefüllten Dreifachverglasung.

Lüftungsanlagen mit Wärmerückgewinnung

Damit die Wärmeverluste im Haus optimal kontrolliert werden können, erfolgt der nötige hygienische Luftaustausch nicht über das Öffnen der Fenster. Der Luftaustausch geschieht über die Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung. Durch die Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung werden die Räume permanent mit Frischluft versorgt. Dabei wird die verbrauchte Abluft abgesaugt. Damit durch das Absaugen die Wärme der Innenluft möglichst nicht verloren geht, wird diese zum Aufheizen der Zuluft durch einen Wärmetauscher genutzt.

Luftdichtheit als Grundprinzip

Eines der wesentlichen Kernelemente beim energieeffizienten Gebäudebau ist die luftdichte Gebäudehülle. Diese verringert die Wärmeverluste, denn warme Raumluft kann nicht unkontrolliert nach außen gelangen.

Zur Überprüfung der Luftdichtheit wird ein sogenannter Blower-Door-Test durchgeführt. Dazu wird ein Druck von 50 Pascal aufgebaut und dabei der Luftaustausch durch die Gebäudehülle gemessen. In einem Standardgebäude des GEG (Gebäudeenergiegesetz) darf die Luft maximal 1,5-mal pro Stunde ausgetauscht werden. Beim Passivhausstandard dagegen nur 0,6-mal.

Wärmebrückenfreiheit als Ziel

Durch Wärmebrücken in der Gebäudehülle werden Wärmeverluste verursacht. Wärmebrücken entstehen meist da, wo Bauteile miteinander verbunden sind oder bei einer fehlerhaft eingebauten Dämmung. Solche Wärmebrücken lassen sich bei keiner Gebäudehülle vermeiden. Dennoch gilt ein Haus als wärmebrückenfrei, wenn die Wärmebrückenverluste im gesamten weniger als 0,01 W/(mK) betragen.

Um die Wärmebrückenfreiheit zu erreichen, ist die kompakte Bauweise der Häuser nötig. Auf Erker, Gauben und Vorsprünge sollte weitestgehend verzichtet werden. Des Weiteren müssen alle Anschlüsse, Ecken, Kanten sowie Durchdringungen der Dämm- und Dichtheitsebene der Häuser exakt geplant und ausgeführt werden.

Vor- und Nachteile von Passivhäusern

Bevor Bauherren sich für ein Passivhaus entscheiden, sollten sie sich ausführlich mit den Vor- und Nachteilen beschäftigen. Wir haben uns diese genauer angeschaut.

Vorteile

Die Vorteile beim Passivhausstandard sind unter anderem:

• Niedrige laufende Betriebskosten

• Sowohl im Sommer als auch im Winter konstante Raumtemperaturen – keine Zugluft (Haus ist luftdicht)

• Sehr gutes Raumklima, da keine kalten Wände

• Gute Luftqualität im Haus, da Pollen und Staub dank der Lüftungsanlage draußen bleiben

• Raum Risiko für einen Feuchte- oder Schimmelschaden

• Herkömmliche Heizung nicht nötig – kein Schornstein und Brennstofflager nötig

• Gute Ökobilanz durch deutlich niedrigere Werte beim CO₂-Ausstoß pro Jahr

• Unabhängig von Energiekosten

• Sehr guter Schallschutz

• Sehr gute Ausnutzung des Lichteinfalls

Nachteile

Die Nachteile der Passivhäuser sollten nicht außer Acht gelassen werden.

• Höhere Baukosten – Diese liegen im Schnitt 5 bis 15 Prozent höher als beim konventionellen Bau

• Kein fühlbares Wärmeerlebnis wie in einem Haus mit gewöhnlicher Heizung

• Architektonische Einschränkungen, denn die kompakte Bauweise sollte angestrebt werden

• Für Dämmung ist Material je nach Herstellung nicht unbedingt umweltfreundlich

• Längere Bauzeit

Kostenaufstellung für ein Passivhaus

Gerade die baulichen Besonderheiten machen Passivhäuser teurer als der Neubau konventioneller Häuser. Zu den höheren Baukosten kommt es durch hochwertige Komponenten wie Fenster, Lüftungsanlagen und die Dämmung. Pro 150 qm Wohnfläche rechnen Experten beim Passivhaus mit Mehrkosten von 10.000 bis 20.000 Euro.  Zukünftige Hausbesitzer können jedoch bei der Installation kleinerer Heizsysteme sowie bei den langfristig niedrigen Heiz- und Energiekosten sparen.

Dies bedeutet, dass die Kosten für ein Passivhaus rund 100 Euro pro Quadratmeter höher liegen als bei einem Gebäude nach dem energetisch gesetzlichen Mindeststandard des GEG. Des Weiteren entstehen Mehrkosten durch den zusätzlichen Materialaufwand bei der Dämmung und durch den Einsatz von hochwertigen Komponenten für die Fenster (Dreifachverglasung) sowie der Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung.

Wie schnell sich die Mehrkosten amortisieren, hängt unter anderem von der Entwicklung der Energiepreise ab. Bei einem Einfamilienhaus ohne zusätzliche Erzeugung von erneuerbaren Energien  ist dies nach 20 bis 30 Jahren möglich.

Passivhaus – Fördermöglichkeiten

Die KfW-Förderbank vergibt bundesweit Zuschüsse und Kredite für alle energiesparenden Baumaßnahmen. Mit dem Förderprogramm „Energieeffizient bauen“ wird das KfW-Effizienzhaus 55 mit der Programmvariante „Passivhaus“ gefördert. Je Wohneinheit liegt der Höchstbetrag für die Förderung bei 50.000 Euro oder maximal 100 Prozent der Bauwerkskosten (Kosten ohne Grundstück). Innerhalb von 12 Monaten nach der Darlehenszusage kann das Darlehen in einer Summe oder in Teilbeträge abgerufen werden. Die Mittel müssen allerdings spätestens 3 Monate nach Abruf investiert werden, ansonsten werden Zinszuschläge bzw. Bereitstellungsprovisionen fällig.

In Ergänzung zu den KfW-Förderprogrammen gibt es Fördermöglichkeiten der BAFA (Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle), welche in erster Linie die Nutzung von umweltfreundlichen Energiequellen unterstützen.

Zusätzlich sollten Bauherren nach Förderprogrammen der Länder, Gemeinden und der Energieversorger fragen.

Passivhaus als Massivbau oder Fertighaus?

Das Passivhaus kann sowohl als Massivbau als auch als Fertighaus errichtet werden.

Bei der Massivbauweise kommen unter anderem zertifizierte Passivhaus-Ziegel zum Einsatz. Diese sind nicht nur energieeffizient, sondern auch sehr gut, um die Wohngesundheit zu verbessern.

Ein Passivhaus in Holzbauweise zählt zu den Leichtbaukonstruktionen. Holz als natürlicher Baustoff sorgt für ein gesundes Raumklima. Des Weiteren wird während der Bauphase sehr wenig Energie verbraucht, was unter anderem dafür sorgt, dass das Passivhaus eine bessere Öko-Bilanz aufweist. Des Weiteren entstehen bei der Holzbauweise nahezu keine Wärmebrücken und durch das Anbringen von zusätzlichen Dämmschichten lässt sich die Energieeffizienz erhöhen.

Auch beim Passivhaus hat jede Bauweise ihre spezifischen Vor- und Nachteile, sodass wir nicht eindeutig eine der Bauweisen favorisieren können.

Passivhaus mit oder ohne Keller?

Die Dämmung bei einem Passivhaus ist in der Regel zwischen 25 und 40 Zentimeter stark. Viele der neuen Passivhäuser werden ohne Keller gebaut. Wünschen Baufamilien einen Keller, dann muss dies in die Planung mit einbezogen werden, denn der Keller muss ebenfalls sehr gut gedämmt werden. Dies bedeutet, dass der Keller Teil der thermischen Hülle sein muss.

Soll der Keller beheizt werden, dann muss er an die Lüftungsanlage des Hauses angeschlossen werden. Bei einem unbeheizten Keller wird der Bau des Passivhauses nicht einfacher, er muss komplett vom restlichen Haus thermisch entkoppelt werden.

Wie lange hält ein Passivhaus?

Hierzu werfen wir einen Blick auf das erste Passivhaus in Deutschland. Dies wurde 1991 erbaut und ist somit heute über 30 Jahre alt. Nach Meinung von Experten wird das Haus noch sehr lange halten, denn bis heute sind alle Bauteile noch intakt

Fazit: Lohnt sich ein Passivhaus?

Für viele zukünftige Hausbesitzer ist die energieeffiziente Bauweise sehr reizvoll. Im Schnitt können rund 90 Prozent der Heizkosten eingespart werden. Allerdings lassen sich viele Baufamilien von den deutlich höheren Baukosten abschrecken. Dies ist zwar nachvollziehbar, kann aber nicht empfohlen werden, da sich die Kosten im Kaufe der Jahre amortisieren.

Im Schnitt ist bei einem Passivhaus die Rede von Verbrauchskosten in Höhe von 500 bis 1.000 Euro pro Jahr. Dies bedeutet, dass sich die höheren Baukosten beim Einfamilienhaus nach ca. 10 bis 12 Jahren vollständig amortisiert haben.

Des Weiteren profitieren Hausbesitzer beim Passivhaus von Förderungen durch den Staat, von steuerlichen Vorteilen und von den guten Konditionen für die Finanzierung.