Passivhäuser

Passivhäuser – so energieeffizient kann Architektur sein

Passivhäuser sind weder an eine Bauweise noch an einen Baustil oder an bestimmte Baustoffe gebunden, um die gestalterischen Vorstellungen des Bauherrn und/oder des Architekten in jedem baulichen Umfeld und sogar Sanierungen von Altbauten flexibel zu verwirklichen. Ein Passivhaus stellt vielmehr einen technischen Baustandard dar, der eine besonders energieeffiziente Bauweise mit einem bemerkenswert geringen Heizwärmebedarf fördern soll. Dabei ist das Passivhaus streng genommen eine Weiterentwicklung des Niedrigenergiehauses. Energieeffizienz, Nachhaltigkeit und andere ökologische Aspekte lassen sich beim Passivhaus hervorragend ohne Qualitäts- oder Komforteinbußen umsetzen.

Einsparpotenzial Wärmedämmung

Kennzeichnend für ein Passivhaus ist die sehr gute Wärmedämmung ohne Wärmebrücken und damit eine größtmögliche Luftundurchlässigkeit der Gebäudehülle, was mit Dämmstoffschichten von bis zu 30 Zentimeter und mehr erreicht wird und das Gebäudeinnere im Winter vor Kälte und im Sommer vor Hitze schützt. Eine klassische Gebäudeheizung ist bei den meisten Passivhäusern so nicht mehr notwendig.

Heizen ohne Heizung

Laut Passivhausstandard (Passivhaus-Projektierungspaket; PHPP) des „Passivhaus Instituts“ darf der jährliche Heizwärmebedarf eines zertifizierten Passivhauses 15 Kilowattstunden pro Quadratmeter und die jährliche Heizlast zehn Watt pro Quadratmeter nicht übersteigen. Auch der Primärenergiebedarf, bei dem der Haushaltsstrom mit berücksichtigt wird, ist auf jährlich 120 Kilowattstunden pro Quadratmeter begrenzt. Der Wärmebedarf wird „passiv“ gedeckt, das heißt Sonneneinstrahlung, Abstrahlungswärme von Geräten und Menschen sowie Wärmerückgewinnung spielen bei der Beheizung eine wesentliche Rolle. Um Wärmeverlusten vorzubeugen, werden Wärmeschutzfenster mit Dreifachverglasung oder andere speziell für Passivhäuser entwickelte Fensterkonstruktionen eingebaut. Große Glasflächen sind dabei wichtig für die solare Wärmegewinnung.

Lebenswichtiger Luftaustausch

Kernstück eines Passivhauses ist die kontrollierte Lüftungsanlage mit geringer Luftwechselrate und Wärmerückgewinnung, die den Luftaustausch und die Frischluftzufuhr mit hoher Luftqualität regelt und Wärmeverluste minimiert, da 80 bis 95 Prozent der Abluftwärme für die Erwärmung der Frischluft genutzt werden. Im gesamten Gebäude herrscht so ganzjährig eine konstante Raumtemperatur, Temperaturschwankungen treten kaum und wenn, dann nur sehr langsam auf, was Schimmelbildung verhindert. Darüber hinaus kann die Frischluft mittels Erdwärmetauscher vorgewärmt werden.

Intelligente Lösungen zur Deckung des minimalen Restwärmebedarfs

Für gewöhnlich erfolgt bei Bedarf die Zuheizung mit einem elektrischen Heizregister oder einer elektrischen Luft-Luft-Wärmepumpe. „Kompaktgeräte“, die eine kontrollierte Lüftungsanlage, eine Wärmepumpe, eine zusätzliche Elektroheizung und die Warmwasserbereitung vereinen, ersetzen in kleinen Passivhäusern verschiedene Anlagen, gelten aber nicht als Gebäudeheizung. Alternativ sind zur Deckung des Restwärmebedarfs auch alle konventionellen Heiztechniken möglich.

Egal, ob Neubau oder Sanierung, Ein- oder Mehrfamilienhaus, Büro-, Funktions- oder Industriegebäude, ein Passivhaus ist nicht auf den ersten Blick als Energiesparwunder auszumachen. Denn, neben der Energieeffizienz steht auch das Wohlbefinden der Nutzer im Mittelpunkt, sodass die Entwürfe bis ins Detail den Ansprüchen gerecht werden und mit Funktionalität überzeugen.

Vorreiter im musealen Passivhausbau

Ein Kunstmuseum in Passivhausbauweise scheint erst einmal unmöglich. Denn typisch für ein Kunstmuseum sind eher wenige Fenster, als die vielen oder großen Glasflächen des Passivhauses. Dass sich das Passivhauskonzept dennoch für ein Kunstmuseum umsetzen lässt, beweist das 1.288 Quadratmeter große „Kunstmuseum Ravensburg“, das 2012 errichtet wurde. Das Kunstmuseum überraschte außerdem mit zahlreichen Innovationen, wie mit thermisch optimierten Fassadenankern oder einer Drehtür, die mit einer Zweifachverglasung, thermisch getrennten Profilen, zweifachen Bürstendichtungen und mit einer 360-Grad-Standarddrehstellung ausgestattet wurde. Für die Haustechnik wählte man eine Lüftungsanlage mit regulierbarer Luftwechselrate, Wärme- und Feuchtigkeitsrückgewinnung und eine Gas-Absorptionswärmepumpe.

Passiver Wohnungsbau

Das 2013 fertiggestellte „Nullemissionshaus“ mit 21 Wohneinheiten in Berlin besitzt einen jährlichen Primärenergiebedarf von gerade einmal 72 Kilowattstunden pro Quadratmeter. Das siebengeschossige Mehrfamilienhaus mit 2.535 Quadratmeter Wohnfläche in Mischbauweise mit Holztafelfassade verfügt über eine Dachterrasse, einen Gemeinschaftsgarten und -raum. Ein Erdregister erwärmt die Luft. Den Restwärmebedarf deckt ein gasbetriebenes Kompakt-Brennwert-Blockheizkraftwerk.

Pilotprojekt in Finnland

Im südfinnischen Espoo sind 2013 mit den „Oravarinne Passive Houses“ drei Einfamilienhäuser in Passivhausbauweise entstanden, die regionaltypische Architekturmerkmale aufweisen. Unter Berücksichtigung der klimatischen Bedingungen kamen Vierfachverglasungen, vakuumisolierte Eingangstüren, Erdwärmetauscher zur Luftvorwärmung, eine Sole-Wasser-Wärmepumpe mit Fußbodenheizung und zur Warmwassererzeugung sowie Solarkollektoren zum Einsatz. Obwohl der jährliche Heizwärmebedarf 18 Kilowattstunden pro Quadratmeter beträgt, unterschreitet der jährliche Primärenergiebedarf mit nur 105 Kilowattstunden pro Quadratmeter deutlich die Grenzwerte für ein Passivhaus.

Ein Passivhaus in Südkorea

Für das 2012 errichtete, unregelmäßig geschnittene, 2.452 Quadratmeter große „Seminar and Apartment Building“ in Goesan wurden natürliche Baustoffe, wie Lehmputz und Holz, verschiedene Dämmstoffe, wie Zellulose, XPS und PUR, verbaut. Auch bei der Haustechnik setzten die Architekten auf einen Mix aus kontrollierter Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung, Solarthermie und Erdwärmepumpe. Damit ist ein Passivhaus mit einem jährlichen Heizwärmebedarf von lediglich acht Kilowattstunden pro Quadratmeter entstanden.

Ein Altbau wird zum Passivhaus

In Nordamerika ist das Passivhauskonzept noch recht unbekannt, umso beachtlicher ist die Altbausanierung eines Reihenhauses in Brooklyn, New York City. Das 1899 errichtete Stadthaus „Tighthouse“ in Klinkerbauweise erhielt 2012 nicht nur ein neues Antlitz, sondern auch eine vollkommen neue Haustechnik, wie eine kontrollierte Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung, Solarkollektoren für die Warmwasserbereitung und eine Regenwassernutzungsanlage. Auf diese Weise wurde der jährliche Heizwärmebedarf auf 14 Kilowattstunden pro Quadratmeter und der jährliche Primärenergiebedarf auf 104 Kilowattstunden pro Quadratmeter gesenkt.