Belüftung im Passivhaus

Die Belüftung im Passivhaus gilt als ein zentraler Aspekt beim Hausbau. Da Passivhäuser luftdicht gebaut sein müssen, kann die Luftzirkulation nicht mehr unkontrolliert stattfinden (z.B. durch eine sonst übliche gelegentliche Fensterlüftung), sondern es muss eine sogenannte Komfortlüftung installiert werden.

Bei der Komfortlüftung erhalten Sie durch den Luftwechsel und den Einsatz geeigneter Filter eine signifikant bessere Qualität der Luft. Zudem wird dank der Filtertechnik die Luft von Staub, Pollen und anderen Schadstoffen gereinigt, ein Vorteil nicht nur für Allergiker.

Offene Fenster zur Belüftung im Passivhaus?

Natürlich können auch im Passivhaus die Fenster jederzeit geöffnet werden. Ergänzend sei auch noch erwähnt, dass bei der Komfortlüftung die erwärmte Abluft ca. 80% ihrer Wärme an die zuzuführende Zuluft abgibt, so dass im Winter ein zusätzlicher Heizeffekt entsteht. Wenn die Abluft eine Temperatur von 20°C hat, wird dadurch die Frischluft (auch im Winter) auf etwa 16°C erwärmt, ohne dass zusätzlich Heizenergie genutzt werden muss, wodurch wiederum Energiekosten gespart werden.

Wärmeschutz und Dämmung

Fassadendämmung

Wärmeschutz und Dämmung sind die Grundlagen des Passivhauses: Dazu gehört, dass die gesamte Außenhülle zur Energieeffizienz sehr gut gedämmt sein muss und möglichst keine Wärmebrücken entstehen. Folglich müssen alle Kanten, Anschlüsse oder Durchdringungen exakt geplant sein, um alle geometrischen oder materialbedingte Schwachstellen an wärmegedämmten Bauteilen (das sind die Wärmebrücken) zu vermeiden.

Auch die Ausrichtung des Hauses ist von großer Bedeutung: Da das Haus in erster Linie von und mit der Sonne beheizt wird, ist es wichtig, das Haus südorientiert zu bauen und Verschattungen zu vermeiden. Gerade dies ist aber in Abhängigkeit der Bebauungspläne gar nicht immer möglich oder erlaubt, so dass Passivhäuser teilweise gar nicht erst gebaut werden können.

Luftdichtigkeit als Voraussatzung für Wärmeschutz und Dämmung

Hinzu kommt, dass das Gebäude luftdicht sein muss. Die Luftdichtigkeit ist am besten durch einen Unter-/Überdrucktest, den sogenannten Blower-Door-Test, zu kontrollieren. Die Luftdichtigkeit muss gewährleistet sein, weil nur so die Lüftungswärmeverluste so gering wie möglich gehalten werden können.

Aufgrund dieser Anforderungen an Passivhäuser, die baulicherseits einzuhalten sind, entstehen in der Regel deutlich höhere Kosten als bei konventioneller Bauweise. Allerdings sind die meisten Bauherren inzwischen darum bemüht, unnötige Energieverluste zu reduzieren, so dass sich der Trend in Richtung Passivhaus weiter stärkt.

Wärmequellen im Passivhaus

Welche Wärmequellen im Passivhaus kommen zum Einsatz?

Die in Passivhäusern genutzte Wärme ist quasi gratis, da insbesondere die Sonne als Wärmequelle genutzt wird! Aber nicht nur die Wärme der Sonne, die durch die Einstrahlung über die Fenster ihre Wirkung zeigt, wird genutzt, sondern die Wohntemperatur wird auch durch die Wärmeabgabe des menschlichen Körpers oder typischer Haushaltsgeräte erreicht.

Wenn es im Sommer nicht zu heiß werden soll, kann die Sonneneinstrahlung natürlich wie bei jedem anderen Haus auch durch Jalousien oder Rollläden reduziert werden. In den Wintermonaten sorgt eine Lüftungsanlage dafür, dass die kalte Außenluft über die warme Abluft des Hauses erwärmt wird.

Glühbirnen als Wärmequellen im Passivhaus?

Als beliebtes Beispiel zur Wärmegewinnung in Passivhäusern wird meist der kalte Winter 1996/1997 herangezogen. Tagestemperaturen von -14 Grad Celsius waren da keine Seltenheit. Und während dieser Tage konnte ein 20 Quadratmeter großer Raum mit lediglich zwei 75-Watt Glühbirnen derart beheizt werden, dass die Raumtemperatur des Passivhauses bei durchgängig gut 20 Grad Celsius lag!

Passivhaus – Anfangsinvestitionen

Das Passivhaus gilt als Weiterentwicklung des Niedrigenergiehausbaus. Es zeichnet sich dadurch aus, dass eine angenehme Temperatur ohne zusätzliches Heizungssystem erreicht werden kann. Dabei liegt der Heizwärmebedarf unter 15 Kilowattstunden pro Quadratmeter und Jahr. Zusätzlich ist auch der Bedarf an Warmwasser und Strom gering. Beide liegen unter 120 Kilowattstunden pro Quadratmeter und Jahr.

Im Ergebnis bedeutet dies, dass ein Passivhaus mit weniger als 1,5 Liter Heizöl pro Quadratmeter und Jahr auskommt. Bei 100 Quadratmeter Wohnfläche und einem Ölpreis von 80 Cent pro Liter entspricht dies Kosten von lediglich 120 Euro pro Jahr.

Diese Ergebnis können Sie nur erreichen, weil die Wärme im Haus bleibt. Im Unterschied zum klassischen Haus entweicht sie nicht über Wände, Decken, Fenster und Türen. Diese Wirkung ist erreichbar, indem Sie die Gebäudehülle sehr gut dämmen. Dabei erreicht die Dämmstärke nicht selten zwischen 25 und 40 cm. Darüber hinaus besitzen Fenster eine Dreifach-Wärmeschutzverglasung.

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Niedrige laufende Kosten beim Passivhaus

Die geringen laufenden Kosten führen somit zu höheren Anfangsinvestitionen. Diese amortisieren sich in Abhängigkeit von der Entwicklung der Energiekosten erst nach 15 bis 25 Jahren. Doch neben der wirtschaftlichen Betrachtung sind häufig auch das besondere Raumklima und die positive Wirkung auf die Umwelt als Vorteile des Passivhauses herauszustellen.

Energieeinsparung beim Hausbau

Energie einsparen bringt Geld

Ein Passivhaus zu bauen, ist die Gegenwart beim Hausbau, dem Aktivhaus gehört die Zukunft. Schon jetzt wächst ihr Anteil an den Neubauten signifikant, da nur mit einem Passivhaus eine weitgehende Unabhängigkeit von zuzuführenden, kostenpflichtigen Energieleistungen erreicht werden kann; ein Aktivhaus liefert sogar mehr Energie, als verbraucht wird.

Energieausweis

(Beim Hausbau auf den Energieverbrauch achten – Fotoquelle: Thorben Wengert  / pixelio.de)

Ein Passivhaus ist ein Gebäude, das auf Basis einer sehr guten Wärmedämmung zu keiner Jahreszeit eine normale Heizung benötigt.
Die Passivität der Häuser ergibt sich daraus, dass der tatsächliche Wärme-Bedarf aus Quellen gedeckt wird, die eigentlich nicht zur Wärme-Versorgung des Hauses aktiv ins Haus integriert wurden, sondern entweder ohnehin vorhanden sind (z.B. Sonneneinstrahlung) oder als Nebenprodukt Wärme erzeugen (z.B. die Abwärme von Menschen und technischen Geräten).

Energieeinsparung beim Hausbau

Um entsprechende Energieeinsparungen zu erreichen, so dass oben genannte Wärme-Quellen ausreichen, ist die weitgehende Reduzierung von Energieverlusten umzusetzen. Diese kann dadurch realisiert werden, dass eine sehr gute Wärmedämmung des Daches, der Haus- und Kellerwände, der Fenster und Türen und sogar der Fundamente geschaffen wird, so dass eine weitgehend dichte Gebäudehülle entsteht. Zudem erfolgt in der Regel eine kontrollierte Lüftung des Hauses, wobei aus der Abluft Wärme zurückgewonnen wird.

Kosten einer Wärmepumpe

Wärmepumpe

Die Kosten einer Wärmepumpe bzw. einer entsprechenden Anlage sind meist nicht mehr höher als die konventioneller Heizungsanlagen. Wenn Sie also eine neue Heizungsanlage benötigen, lohnt es sich, über den Einsatz von Wärmepumpentechnologie nachzudenken. Allerdings müssen Sie für Ihre Wirtschaftlichkeitsbetrachtung daran denken, alle Kostenarten zu berücksichtigen, und dazu gehören nicht nur die Investitionskosten (z. B. Schornstein, Öltankanlage, Brunnenanlage, Kessel), sondern auch die Betriebskosten (z.B. Schornsteinfeger, Wartungsdienste) und die Verbrauchskosten (z.B. Heizöl, Gas, Strom).

Eine große Zahl von Energieversorgern bieten für Erdwärmepumpen relativ günstige Spezialtarife für den Stromverbrauch an. Auf jeden Fall benötigen Sie dann dazu einen zweiten Stromzähler, der den Verbrauch für die Wärmepumpe misst, damit Sie die Sondertarife auch tatsächlich nutzen können.

Alternative Kosten einer Wärmepumpe

Die Investitionskosten einer Wärmepumpe sind grundsätzlich von der benötigten Heizleistung abhängig. Wenn man von einer zu beheizenden Fläche von 180 Quadratmetern ausgeht, wird in etwa eine Heizleistung von 8 bis 9 kW benötigt (für einen Neubau mit ca. 40 W pro Quadratmeter). Dabei entstehen dann etwa folgende Kosten, für die Sie sich auf jeden Fall mehrere individuell zugeschnittene Angebote einholen sollten:

Luft-Wärmepumpe für Heizung und Brauchwarmwasser:9.000 Euro – 12.000 Euro
Erdwärmepumpe für Heizung und Brauchwarmwasser:8.000 Euro – 11.000 Euro
Grundwasser-Wärmepumpe für Heizung und Brauchwarmwasser:9.000 Euro – 12.000 Euro

Hinzu kommen noch die Kosten für die Erschließung der Wärmequelle, die sehr unterschiedlich sind

Luft-Wärmepumpe (Luft-Wasser): lediglich etwa 200 Euro bis 600 Euro, unabhängig von der Heizleistung
Erdwärmepumpe (Sole-Wasser): Hier müssen 2 Fälle unterschieden werden:
Erdwärmesonden: etwa 600 Euro bis 900 Euro je kW Heizleistung; bei 9 kW also durchaus bis zu 8.000 Euro.
Erdwärmekollektoren: etwa 200 Euro bis 300 Euro je kW Heizleistung; bei 9 kW bis zu knapp 3.000 Euro.
Grundwasserwärmepumpen (Wasser/Wasser): Für eine benötigte Brunnenanlage mit 2 Brunnen von je 15 Meter Tiefe werden Kosten von 4.000 Euro bis 6.000 Euro fällig.

Alle Angaben auf dieser Seite können nur Orientierungspunkte sein, von denen natürlich Abweichungen möglich sind. Holen Sie immer mehrere Angebote zum Vergleich ein und lassen Sie sich von einem ortskundigen Fachbetrieb beraten.

Wärmequellen – Wärmepumpe – Erdkollektoren

Zur Erschließung der Wärme stehen verschiedene Wärmequellen zur Wahl: Grundsätzlich unterscheidet man dabei zwischen der Erdsonde, dem Erdkollektor, dem Grundwasser und der Luft.

Wärmequelle: Erde

Die Erde hat ganzjährig ab einer Tiefe von etwa 10 Metern eine konstante Temperatur von rund 10 Grad, die als Wärmequelle genutzt werden kann.

Eine senkrechte Erdwärmesonde nutzt diese Erdwärme effektiv und ist insbesondere wegen des geringen Platzbedarfs für kleine Grundstücke oder bereits angelegte Gärten sehr empfehlenswert. Bei der Verwendung von Erdwärmesonden fließt ein frostsicheres Mittel, das der Erde die Wärme entzieht, durch zwei Kunststoffrohre in einem Bohrloch. Somit benötigt sie nur wenig Platz, den der Bohrlochdurchmesser hat etwa die Größe einer DVD. Allerdings hängt die Bohrtiefe vom Wärmebedarf und der Wärmeleitfähigkeit des Bodens ab: Bei einem neuen Einfamilienhaus liegt sie im Durchschnitt bei rund 80 Metern. Positiv sei zu erwähnen, dass Gebäude im Sommer mit Erdwärmesonden auch sehr effektiv gekühlt werden können.

Erdkollektoren arbeiten mit einem waagerecht verlegten Rohrsystem, das knapp unterhalb der Bodenfrostgrenze verlegt wird, somit nur in einer Tiefe von rund 1 bis 1,5 Metern. Allerdings benötigt man für ein Einfamilienhaus in etwa eine Kollektoren-Fläche von bis zu 250 Quadratmetern, so dass sich Erdkollektoren nur eignen, wenn ein Grundstück komplett neu angelegt wird. Zudem ist zu beobachten, dass auf der für Erdkollektoren genutzte Fläche Pflanzen weitaus langsamer wachsen als im übrigen Grundstück.

Wärmequelle: Wasser

Eine Wasser/Wasser-Wärmepumpe nutzt vorhandenes Grundwasser, denn die Temperatur des Grundwassers liegt ganzjährig konstant bei rund 10 Grad. Um diese Technik nutzen zu können, wird Grundwasser durch einen Förderbrunnen gepumpt, die Wärmepumpe entzieht ihm die Wärme und führt dann das genutzte Wasser über einen Brunnen wieder in das Grundwasser zurück. Im Sommer kann man eine Grundwasser-Wärmepumpe zur Kühlung des Hauses einsetzen. Nachteilig sind bei dieser Methode der verhältnismäßig hohe Planungsaufwand und der hohe Energieverbrauch einer Grundwasser-Wärmepumpe zum Betrieb der Pumpe. Wenn überhaupt lohnt sich eine Wasser/Wasser-Lösung insbesondere für größere Immobilien mit entsprechen hohem Wärmebedarf.

Wärmequelle: Luft

Besonders einfach ist es, die Außenluft als Wärmequelle zu nutzen, zumal hierfür keinerlei Bohrungen nötig sind. Besonders im Rahmen der energetischen Altbausanierung wird Luft deshalb gerne als Wärmequelle genutzt. Jedoch, weil die Temperaturen im Winter (also genau dann, wenn der größte Heizbedarf gegeben ist) niedrig sind, ist eine Luftwärmepumpe weniger effizient als beispielsweise ein Erdkollektor oder eine Erdsonde, so dass der Stromverbrauch um rund 200 Euro pro Jahr höher ist im Vergleich zur Verwendung von Erdkollektoren oder Erdsonden. Aufgrund der etwa um 3.000 Euro preiswerteren Installation einer Luftwärmepumpe kann sie dennoch zu einer wirtschaftlich attraktiven Alternative werden.

Quelle: http://www.deine-energiewelt.de

Technik einer Wärmepumpe

Wärmepumpe

Die Technik einer Wärmepumpe ist an der Funktionsweise ausgerichtet. Um sich die Funktionsweise einer Wärmepumpe vorzustellen, betrachtet man am besten das Prinzip eines Kühlschranks, wobei es nur einen kleinen, aber sehr bedeutenden Unterschied gibt: Während der Kühlschrank dem Kühlschrankinneren Wärme entzieht und nach außen abgibt, entzieht die Wärmepumpe dem Außenbereich die Wärme und gibt sie in Form von Heizenergie nach innen, also an das zu wärmende Haus ab.

Für Wärmepumpenheizungen dienen als Wärmequelle das Grundwasser, das Erdreich oder die jeweilige Umgebungsluft. Dabei unterscheidet man dann je nach genutzter Wärmequelle Luft-Luft-, Luft-Wasser-, Sole-Wasser- oder Wasser-Wasser-Systeme. Der erst genannte Begriff beschreibt dabei stets die Wärmequelle (Luft, Sole [eine Mischung aus Wasser und Frostschutzmittel] oder Grundwasser), der zweit genannte Begriff gibt das abgegebene Wärmemittel an, wobei dies meistens Wasser ist, wesentlich seltener Luft [bei sogenannten Luftheizungssystemen, die in erster Linie in Niedrigenergie- und Passivhäusern genutzt werden].

Dabei gilt vereinfachend: Je höher die Temperatur der Wärmequelle ist und je niedriger die benötigte Temperatur des Wärmemittels ist, umso höher ist der jeweilige Wirkungsgrad der Wärmepumpe, die elektrisch angetrieben wird und dabei folglich Strom verbraucht.

Technik einer Wärmepumpe ist energieeffizient

Derzeit gilt, um Förderungen beim Einbau von Wärmepumpen erhalten zu können, eine Jahresarbeitszahl von 4. Diese Jahresarbeitszahl gibt an, dass der zum Heizen benötigte Strom für die Wärmepumpe nur ein Viertel des erzeugten Heizwärmebedarfes verbrauchen darf. Dies erklärt auch, warum Wärmepumpen häufig in Verbindung mit Fußbodenheizungen verbaut werden, denn Fußbodenheizungen benötigen nur eine geringe Vorlauftemperatur und führen so zu einer relativ hohen Jahresarbeitszahl.

Quelle: http://www.deine-energiewelt.de

Vorteil einer Wärmepumpe

Technik Wärmepumpe

Der große Vorteil einer Wärmepumpe lässt sich wie folgt erklären:

Eine Heizung unter Verwendung einer Wärmepumpe nutzt die Wärmeenergie der Umwelt (insbesondere der Luft oder des Erdreichs, aber auch des Grundwassers) und hebt dann diese Energie auf eine höhere Temperatur an (dazu ist die Wärmepumpe da), um heizen zu können. Somit unterstützt eine Wärmepumpe den Umweltschutz.

Moderne Wärmepumpen können mit etwa 20 bis 25 % Antriebsenergie etwa 75 bis 80 % Wärme aus der Umwelt gewinnen. Dadurch entsteht ein von Öl und Gas weitgehend unabhängiges Heizsystem. Wirtschaftlich interessant wird die Wärmepumpentechnik auch dadurch, dass der Staat für effiziente Wärmepumpen Zuschüsse gewährt. Trotz dieser Vorteile sind viele Hausbesitzer noch unsicher, ob eine Wärmepumpenheizung für sie in Frage kommt. Im Folgenden werden wir Ihnen einige grundlegende Fragen dazu beantworten.

Vorteil einer Wärmepumpe bei Lüftungssystemen

Den häufigsten Einsatz finden Wärmepumpen kombiniert mit Lüftungssystemen in Passivhäusern, Niedrigenergiehäusern und Niedrigst-Energiehäusern. Dabei wird dann der Abluft des Hauses ein großer Teil der Wärmeenergie entzogen.

Grundsätzlich lassen sich verschiedene Wärmepumpenarten unterscheiden, von denen vor allem die

    • Luftwärmepumpe und die
    • Erdwärmepumpe

von Interesse sind.

Bei der Luftwärmepumpe wird zur Wärmegewinnung Luft direkt aus der Umgebung des Hauses genutzt, da in der Luft immer ausreichend Wärmeenergie zur Verfügung steht. Aufgrund dieser Einfachheit sind die Investitionskosten (im Vergleich zur Erdwärmepumpe) eher gering. Luftwärmepumpen gibt es meist als Luft-Wasser-Wärmepumpen, die der Luft in der unmittelbaren Umgebung Wärme entziehen und diese an Heizungskreisläufe oder Warmwasserkreisläufe abgeben. In selteneren Fällen gibt es auch Luft-Luft-Wärmepumpen, die jedoch ein Luftheizungssystem erforderlich machen.

Als Wärmequelle aus dem Erdreich dienen entweder Erdwärmekollektoren (selten) oder Erdwärmesonden (häufig). Erdwärmekollektoren sind nichts anderes als eine im Erdboden verlegte Heizung, die in geringer Tiefe (etwa ein bis zwei Meter) verlegt wird. Die Verlegung dieser macht eine umfassende Umgrabung des Gartens erforderlich. Zudem wird gerade in langen Frostperioden dem Erdreich sehr viel Wärme entzogen, so dass die in dem Erdreich angesiedelten Pflanzen oft nur verzögert wachsen können. Für Erdwärmesonden sind dagegen (kostenintensive) Bohrungen in das Erdreich bis zu einer Tiefe von 50 bis 100 Metern erforderlich. Diese Bohrungen sind letztlich die einfachste Methode, Erdwärme zu nutzen, da Sie nicht den gesamten Garten umgraben müssen. Zudem ist der Wirkungsgrad meist höher als bei den Kollektoren.

Eisheizung – Wärme der Sommermonate

Die Eisheizung bevorratet die Wärme der Sommermonate. Und diese kann man dann tatsächlich zum Heizen nutzen –  das funktioniert wirklich! Heizen mit Eis gelingt dadurch, dass im Wasser eine große Menge an Energie gespeichert ist, die mit einer Wärmepumpe aus dem Wasser entzogen werden kann. Beim Gefrierpunkt wird das flüssige Wasser fest. Dabei bleibt die Temperatur konstant, es wird jedoch eine sehr große Energiemenge freigesetzt. Diese ist 80 mal so groß wie bei der vorangehenden Abkühlung des Wassers.

Anbieter von Systemen zur Eisheizung

Das Heizen mit Eis nutzt diese Energie zum Erwärmen des Hauses. Die Firma Isocal HeizKühlsysteme ist einer der Anbieter dieser Technik.

Quelle: Mein Eigenheim 2/2013, S. 25.