Passivhaus und Energieeffizienzhaus

Von: Peter Pospischil, aktualisiert von Jochen Klonner - VerbraucherService Bayern e.V.

Wer vor der Entscheidung steht, ein Haus zu bauen oder zu kaufen, sollte auf jeden Fall ein Passivhaus in Erwägung ziehen. Nicht nur die Behaglichkeit in diesen vier Wänden spricht dafür: Mit einem Passivhaus schonen Sie während des laufenden Betriebs Ihren Geldbeutel.

Im Folgendem soll das Passivhaus mit dem KFW 40 Haus verglichen werden. Bereits 2023 steht mit Stufe 3 erneut eine umfassende Neustrukturierung der Neubauförderung unter dem Titel „Klimafreundliches Bauen“ an.

Die in den vergangenen Jahren immer weiter verschärften Anforderungen der KFW hatten schon immer das Passivhaus als Zielvorgabe. Ab 2023 wird das KFW 55-er Haus zum Standard. Das KFW 40+ Haus erreicht mit viel Technik in etwa die gleiche Effizienz, wie ein Standard-Passivhaus, das mit extremer Dämmung und dafür deutlich weniger Technik auskommt. Die Baustoffe sind in den letzten Jahren auch sehr viel besser geworden, daher ist es nicht mehr so schwierig, ein gut gedämmtes Haus zu realisieren.

Von der KFW gefördert wird jetzt nur noch das KFW 40 Haus und das nur mit minimaler Förderung von 5% auf maximal 120.000.-€ pro Wohneinheit. Die Förderung fließt auch nur noch für nachhaltig gebaute KFW 40 Häuser. Um ein Haus nachhaltig zu bauen, werden jedoch die Mehrkosten deutlich über 5% liegen.

 

Passivhausstandard und Passivhauskonzept im Vergleich zum KFW 40 Haus

Der Passivhausstandard galt bisher allgemein als Lösung für das Wohnen mit minimalem Energieverbrauch. Durch die KFW 40 NH Klasse fördert die KFW auch das Passivhaus, jetzt aber nur noch mit reduzierter Förderung im Vergleich zur ersten Jahreshälfte von 2022, einige Kommunen fördern auch diesen Energiestandard. Der Passivhaus Energiestandard, lässt sich auch auf Nicht-Wohngebäude und Bestandsgebäude übertragen.

Bemerkenswert ist vor allem die von anderen Baustandards unerreichte Behaglichkeit. Das Passivhauskonzept vereint dabei mehrere Eigenschaften:

• Auf der baulichen Seite eine Außenhülle mit einem U-Wert von kleiner oder gleich 0,15 W/m²K, Fenster mit einem Uw-Wert kleiner oder gleich 0,80 W / m²K.

• Eine Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung von mindestens 75 %.

• Luftdichtheit des Gebäudes bei 50 Pa Druck kleiner oder gleich 60% vom Gebäudevolumen.

• Weitestgehende Wärmebrückenfreiheit.
  

Das Besondere dabei:
Da das Gebäude sowohl durch Lüften als auch durch die Außenbauteile extrem geringe Verluste hat, kann die noch benötigte Wärmemenge über die Frischluft in die Räume gebracht werden. Auf die Installation von Flächenheizsystemen oder Heizkörpern kann also verzichtet werden. Schlechter gedämmte Baukonzepte erlauben dies nicht, da zusätzlich große Luftmengen umgewälzt werden müssten, um ausreichend Wärme in die Räume zu bringen.

Als Kontrollwerte für diese Eigenschaft dienen der Heizwärmebedarf (er darf 15 kWh/(m²a) nicht überschreiten) und die Messung der Gebäudedichtheit: Durch Undichtigkeiten darf sich bei einer Druckdifferenz von 50 Pa innerhalb einer Stunde nicht mehr als 60% des Luftvolumens austauschen. Auch KFW 40-Häuser, welche keinen Dachausbau haben, erfüllen leicht die Luftdichtheitsbedingung von Passivhäusern. Ihr Energiebedarf liegt aber etwa bei 35 kWh/ (m² a) und damit gut doppelt so hoch, wie beim Passivhaus. Eine weitere Bedingung von Passivhäusern ist jedoch, dass sie mit allen benötigten Energien zusammen, wie Haushaltsstrom, Heizung und Warmwasser, nicht mehr als 60 kWh/ (m² a) verbrauchen dürfen.

Ein KFW 40+ Haus hat auch eine Lüftungsanlage, aber zusätzlich eine PV-Anlage mit Batteriespeicher und erzeugt bei einer PV-Standardgröße von 10 kWp im Jahr etwa 10.000 kWh Strom. Damit wird ein KFW 40+ Haus, zugegeben mit sehr viel Technik, zu einem Plus Energiehaus und ist dem „Classic“-Passivhaus energetisch sogar überlegen, solange die komplexe Technik funktioniert. Es kann damit zusätzlich ein großer Anteil der Energie für die Elektromobilität erzeugt werden. Der dann noch überschüssige Strom wird für andere Häuser in das Stromnetz eingespeist.

Der Effizienzhausstandard der KfW und das Gebäudeenergiegesetz (GEG)

Bereits mit der Energieeinsparverordnung (EnEV 2014) wurde als damaliger Neubaustandard ein Referenzgebäude KFW Effizienzhaus 100 festgelegt. Er beruht auf 2 Kriterien:

• Höhe des Gesamtenergiebedarfs (Primärenergiebedarf)
• Die Wärmedämmqualität (Transmissionswärmeverlust)

Im November 2020 hat das Gebäudeenergiegesetz (GEG) die EnEV abgelöst. Auch das GEG bezieht sich auf das Referenzgebäude KFW Effizienzhaus 100 als Standardhaus nach GEG. Der darin festgelegte Mindeststandard liegt beim Neubau dieses Jahr noch bei 70% vom Standardhaus nach GEG und verschärft sich ab 2023 auf 55%.

Bestandsgebäude, welche vor vielen Jahren erbaut wurden, erfüllen meist nicht die Anforderungen an ein heutiges Effizienzhaus. Sie kann man jedoch durch eine energetische Sanierung auf den KFW Standard 115, 100, 85, 70, 55, 40 und 40 + bringen. Je niedriger die Zahl, desto besser ist die Energieeffizienz des Gebäudes. Je besser der erreichte Standard nach Sanierung ist, desto höher fällt der Zuschuss für die energetische Sanierung aus. Leider wurde die gute Förderung für die Sanierung dieses Jahr stark reduziert.

Aktuelle Informationen zur KfW - Förderung finden Sie im Förderratgeber der KFW
Aktuelle Informationen zu den Förderprogrammen finden Sie unter Förderprogramme der BAFA

Planung eines Passivhauses

Die Planung eines Passivhauses erfolgt am sichersten durch einen geprüften Passivhausplaner oder mit Unterstützung eines versierten Energieberaters. Auch eine Qualitätssicherung während der Bauphase ist unverzichtbar.

Gemeinsam ist Passivhäusern ein kompakter, möglichst würfelförmiger Baukörper. Das bewirkt, dass dadurch ein möglichst geringe Außenhülle und möglichst großes Innenvolumen erreicht wird. Vor- und Rücksprünge, wie etwa bei Erkern und Gauben, sollten vermieden werden.

Die Dämmebene soll ohne Unterbrechungen und Schwachstellen das Gebäude ringsherum gleichmäßig umschließen. Überlegt werden muss in diesem Zusammenhang die Nutzung und der Zugang zum Keller, um einen komplizierten Verlauf von Dämmebenen am Kellerabgang möglichst zu vermeiden.Vorteilhaft ist es, auf den Keller komplett zu verzichten. Ein Keller ist das teuerste Stockwerk mit dem geringsten Nutzen.

Weiterhin sind die großen Fensterflächen nach Süden ein gemeinsames Kriterium von Passivhäusern, denn durch sie fällt die Sonnenwärme ins Haus und kann passiv genutzt werden (also ohne Einsatz technischer Systeme als hauptsächliche Wärmequelle). Ein Grundstück, das nach Süden möglichst wenig verschattet ist, erleichtert es, den Passivhausstandard zu erreichen. Will man von der Würfelform abweichen, so sollte die längere Seite vom Haus nach Süden zeigen.

Durchaus unterschiedlich sind die verwendeten Konstruktionen. Hier ist alles denkbar, womit sich der niedrige Heizwärmebedarf von 15 kWh/(m²a) realisieren lässt. Die Außenbauteile des Passivhauses bestechen mit vergleichsweise niedrigen U-Werten von 0,10 bis 0,15 W/(m²K). Das bedeutet ganz grob doppelt so gut, wie bei einem heute rechtlich gerade noch zulässigen Neubau. Da generell ein Fenster etwa das Vierfache an Wärme verliert wie eine Wandfläche vergleichbarer Größe, spielt die Fensterqualität eine besondere Rolle. Uw-Werte von unter 0,70 W/(m²K) werden angestrebt und sind mit den heute verfügbaren Fenstern auch gut möglich.

Nicht nur die Gebäudehülle sorgt dafür, dass die Wärme im Haus bleibt. Ebenso wichtig ist die Automatisierung der Lüftung: Frischluft wird im richtigen Maß über einen Erdreich- oder Solewärmetauscher angesaugt, und mit einem Wärmetauscher durch die verbrauchte Luft erwärmt, die abgeführt wird. Diese vorgewärmte Frischluft wird auf die Aufenthaltsräume verteilt. Die Absaugung der verbrauchten Luft erfolgt in Küchen und Bädern. Die Leitungslängen werden möglichst kurz gehalten, die Luftkanal-Querschnitte aber großzügig gewählt, um Strömungsgeräusche und elektrischen Aufwand so gering wie möglich zu halten. 90% Wärmerückgewinnung sind problemlos realisierbar.

Die Wärmeversorgung wird individuell gewählt: Bei einer verbleibenden Heizlast von 10 W/m² entsteht für eine Wohneinheit mit 120m² eine Last von 1,2 kW, also in der Größenordnung eines Wasserkochers oder Staubsaugers. Bei der jährlich verbrauchten Wärmemenge und der Auslegung der Wärmeerzeugung spielt deshalb die Bereitung von Warmwasser die größere Rolle. Bereits bei KFW 40 Häusern kann die nötige Energie für die Warmwasserbereitung in der Größenordnung von der benötigten Heizenergie sein. Idealerweise verwendet man zur Warmwassererzeugung eine Brauchwasserwärmepumpe. Diese benötigt nur etwa 30 % der Energie eines elektrischen Warmwasserboilers, entnimmt die Wärme aber der Raumluft. Bei einem Passivhaus kann das im Winter problematisch sein, weil das den Raum merklich abkühlt. Es sollte deshalb das verbrauchte Warmwasser nicht sofort im Kanal entsorgt werden, sondern sollte erst abkühlen und nur kalt dem Kanal zugeführt werden. Dadurch wird die Wärme im Haus gehalten. Das kann im einfachsten Fall dadurch erfolgen, dass Dusch- oder Badewasser nicht sofort abgelassen wird, sondern in der Duschtasse oder Badewanne einige Zeit stehen bleibt und dadurch seine Wärme dem Raum zurückführen kann, bevor es abgelassen wird. Auch kann z.B. ein heißes Nudelwasser in einem geschlossenen Topf seine Wärme an die Küche abgeben, bevor es abgekühlt weggegossen wird. Hier muss ein Umdenken zur Nutzung vorhandener Energie stattfinden. Z.B. enthalten 5 Liter kochendes Nudelwasser knapp eine halbe Kilowattstunde Wärmeenergie, ausreichend, um eine Passivhaus fast eine halbe Stunde zu beheizen.

Wenn das Passivhaus einen Heizbedarf hat, wird die Frischluft aufgeheizt und bringt die Wärme in die Räume mit. Idealerer weise erfolgt dies auch durch Wärmepumpentechnik. Zusätzliche Luftströme, die über die aus hygienischen Gründen erforderliche Luftmenge hinausgehen, sind nicht erforderlich.

Um die Energieeffizienz von Passivhäusern sicherzustellen, galt früher ein weiteres Kriterium der Kennwert Primärenergie. Er wurde auf 120 kWh/(m²a) incl. Haushaltsstrom, 40 kWh/(m²a) ohne Haushaltsstrom begrenzt. Maßgeblich ist die Energiebezugsfläche: Bei Wohnhäusern ist dies im Allgemeinen die Wohnfläche.

Das bedeutet aber, dass bei einer Wohnfläche von 120 m² der Stromverbrauch bei maximal 120 kWh x 120 m² =14.400 kWh im Jahr lag. Viel zu viel, gemessen an einem KFW 40 Haus oder gar KFW 40+ Haus. Daher wurden der Grenzwert auf 60 kWh/(m²a) halbiert und das Passivhaus in 3 Qualitätsklassen aufgeteilt.

Dabei darf das Passivhaus „Classic“ einen Primärenergiebedarf von maximal 60 kWh/(m²a) haben, das Passivhaus „Plus“ nicht mehr als 45 kWh/(m²a) und das Passivhaus Premium sogar nur 30 kWh/(m²a). Erreicht wird das durch die Nutzung von Sonnen- und Windenergie, die mit einem PER-Faktor (Primary Energy Renewable) in dem neuen PER Bewertungssystem angerechnet wird. Nähere Informationen darüber erhalten Sie unter dem Link https://passipedia.de/passipedia_de/zertifizierung/passivhaus-klassen.

Leben im Passivhaus

Die Lüftungsanlage sorgt für Frischluft in dosierter Menge. Da konventionelle Heizflächen meist fehlen, wird die gewünschte Raumwärme nicht an den Thermostatventilen eingestellt, sondern zentral an der Lüftungsanlage. Die Zuluft wird im Heizfall etwas wärmer als die Raumluft hereinströmen. Mit der verbrauchten Luft wird auch die Raumluftfeuchte nach draußen abgelüftet.

Fälschlicherweise wird oft angenommen, dass im Passivhaus ein Fensteröffnen nicht möglich wäre. Dies ist nicht der Fall. Für das Fensteröffnen gilt: Bei geöffneten Fenstern schalten Sie die Lüftung aus, damit kein Strom verbraucht wird. Etwa zwischen März und Oktober wird ganz nach eigenem Geschmack über die Fenster oder die Anlage gelüftet. Für Allergiker empfiehlt sich die Lüftung über Pollenfilter während der belasteten Zeit. Im Winter sollen Wärmeverluste vermieden werden, deshalb bleiben die Fenster normalerweise zu.

Von Passivhaus-Bewohnern werden beim Heizen in der Regel etwa 1-2°C niedrigere Raumtemperaturen gewählt als in anderen Neubauten. Das liegt an der Oberflächentemperatur der Raumumschließungsflächen, die praktisch genauso hoch liegt wie die Lufttemperatur. Selbst die Oberflächen der Scheiben weichen kaum von der Lufttemperatur ab. Es fehlt somit die sonst übliche „Kältestrahlung“, wodurch sich die Behaglichkeit auch bei 2 Grad reduzierter Raumtemperatur einstellt.

Für den Sommer gilt: was gegen Kälte schützt, schützt auch vor Wärme. Passivhäuser bleiben länger angenehm kühl. Sonnenschutz ist ein sehr wichtiges Thema, das der Aufmerksamkeit der Planer bedarf. Gut isolierte Häuser sind auch Wärmefallen. Eine Aufheizung durch einfallende Sonnenstrahlen muss zuverlässig und ohne großen Aufwand vermieden werden können. Dies kann teils auch baulich durch geeignete Dachüberstände gelöst werden, optimal durch außenliegende Raffstoreanlagen, welche durch die einstallbaren Lamellen das Licht hereinlassen, aber die Sonne abschatten können. Ohne geeignete Abschattungsmöglichkeit steigt sonst im Sommer durch die nach Süden große Fensterflächen die Raumtemperatur deutlich über 50°C, selbst im Winter kann die Sonne das Haus überheizen. Die Wärme, die im Sommer durch die Sonne, die Personen und Geräte entsteht, muss nachts abgelüftet werden können. Über die verschiedenen Möglichkeiten sollten bereits während der Planung Überlegungen angestellt werden.

Holzöfen und Kachelöfen sind selbst in kleinster Ausführung zu mächtig und würden das Haus überheizen. Liebhaber von Kaminfeuer ersetzen sie bisweilen durch Alkoholbrenner mit etwa 1kW Leistung.

Geschichtliches zum Passivhaus

Es gibt einige historische Beispiele von Passivhäusern, die sich aus Brennstoffknappheit oder als Schutz vor Überhitzung entwickelten. Ein Beispiel sind die Torfrasenhäuser in Island (18.Jhdt.), eine Lösung nach der mittelalterlichen Brennholzkrise. Die wissenschaftliche Untersuchung dieses wiederentdeckten Prinzips beginnt Ende der 1970er, Anfang der 80er Jahre anhand einiger Bauprojekte an der DTH Kopenhagen, in Nordamerika und in Deutschland durch das Philips-Experimentierhaus. Die Entwicklung setzt sich bis in die 90er Jahre hinein fort und mündet 1996 in der Gründung des Passivhausinstituts Darmstatt und 2000 in ein europäisches Forschungsprojekt zur Entwicklung und Realisierung kosteneffizienter Passivhäuser (CEPHEUS).

Da keine Mitteilungspflicht besteht, ist die Zahl bis heute gebauter Passivhäuser und realisierter Sanierungen mit Passivhauskomponenten nicht zu bestimmen. Das Passivhausinstitut geht von inzwischen über 30.000 realisierten Wohnungen in Deutschland aus. Hinzu kommen zahlreiche Gebäude die nicht wohnlich genutzt werden: Kindergärten, Schulen, Turnhallen, Bürogebäude usw.

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