Das Funktionsprinzip

Das Konzept

Die Gebäudehüllen von Neubauten sind heute generell wenig luftdurchlässig. In Folge dessen ist ausreichender natürlicher Luftaustausch bei geschlossenen Fenstern nicht gegeben. Deshalb werden heute, nicht nur bei Passivhäusern, Lüftungsanlagen eingebaut die für den Abtransport von verbrauchter Luft und Wasserdampf und damit für ein angenehmes Raumklima sorgen. Gleichzeitig ist eine gute Wärmedämmung wünschenswert, um die Energiekosten niedrig zu halten. Bei einem Passivhaus wird nun die Wärmedämmung so ausgelegt, das die Wärmemenge durch Zulufterwärmung auch am kältesten Tag ausreicht, um die behagliche Innentemperaturen zu erreichen. Es ergibt sich aus diesen Randbedingungen ein durchschnittlicher Heizwärmebedarf von 15 kWh/(m²a).

Wärmedämmung

Der Schwerpunkt bei der Energieeinsparung im Passivhaus ist die Reduzierung der Energieverluste durch Transmission und Lüftung.

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Rainer Sturm / pixelio.de

Dies wird erreicht durch eine gute Wärmedämmung aller Umfassungsflächen (Dach, Kellerwände, Fundamente, Fenster), eine weitgehend dichte Gebäudehülle und eine kontrollierte Wohnraumlüftung mit Wärmerückgewinnung aus der Abluft. Vor allem muss darauf geachtet werden, dass keine Wärmebrücken und Undichtheiten entstehen. Dies gilt auch für die Anschlüsse.

Die Fenster werden bei mitteleuropäischen Passivhäusern meist dreifach verglast, haben selektive Schichten zu jedem Scheibenzwischenraum und sind mit dem Edelgas Argon (selten auch Krypton) gefüllt. Obwohl derartige Fenster immer einen schlechteren Wärmedämmwert aufweisen als gut wärmegedämmt Wände, sorgt doch ein wenig verschattetes Südfenster dieser Qualität durch solare Energiegewinne im Winter für positive Energiebilanz. Inzwischen gibt es spezielle Fensterkonstruktionen für Passivhäuser, zum Beispiel mit zwei hintereinander liegenden Fensterflügeln, die höhere solare Gewinne und bestmöglichen Wärmeschutz garantieren. Die Sonnenschutz-Rollos im Zwischenraum integriert, vermeiden Wärmebrücken im Rollladenbereich. Dieser breite Zwischenraum sorgt zusätzlich für die Vermeidung von Wärmeverlusten.

Lüftung
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Rainer Sturm / pixelio.de

Um auch die Lüftungswärmeverluste zu begrenzen, benötigen Passivhäuser eine kontrollierte Wohnraumlüftung. Diese sorgt für den aus hygienischen Gründen notwendigen Luftaustausch – daher wird etwa alle 1 bis 4 Stunden die Luft im Haus ausgetauscht (Luftqualität). Bei diesen geringen Luftvolumenströmen sind weder Luftbewegung, Zugluft oder Geräusche wahrnehmbar. Bei höheren Luftwechselraten und bei sehr engen Kanälen können Strömungsgeräusche wahrnehmbar sein. Die frische, vorgewärmte Zuluft wird den Wohn- und Schlafräumen zugeführt, gelangt von dort durch Überstromöffnungen (z.B. in bzw. über den Türen oder mittels unterschnittener Türblätter) in die Flure und wird in Küchen, Bädern und WCs wieder abgesaugt. Von dort geht die Abluft durch Kanäle zum Wärmeübertrager und schließlich als Fortluft nach draußen. Das Herzstück der Lüftungsanlage ist die Wärmerückgewinnung mit einem Gegenstrom-Wärmeübertrager. Die Abluft gibt darin 80-95% ihrer überschüssigen Wärme an die Zuluft zurück, ohne mit dieser vermischt zu werden. Im normalen Betrieb (ohne aktive Heizung) braucht eine solche Anlage für ein Einfamilienhaus ca. 40 – 50 Watt. Vorteile sind: immer frische Luft, gute Konzentrationsmöglichkeit, keine Kopfschmerzen, kein Fenster öffnen mehr erforderlich, Pollenfilter vorschaltbar, hoher Luftwechsel bei Gesellschaften möglich, geringer Lüftungswärmeverlust, frische Luft auch nachts und im Winter. Die Kosten betragen für eine Anlage im Einfamilienhaus ca. 6.000 bis 10.000 EUR (2007) fertig eingebaut je nach Ausstattung.

Heizung

Ein großer Teil des Heizwärmebedarfes wird in Passivhäusern über innere Gewinne, d.h. die Wärmeabgabe von Personen und Geräten sowie über solare Gewinne (Wärmeeintrag über die Fenster) gedeckt.

Der dann noch bestehende geringe Restwärmebedarf kann prinzipiell durch beliebige Quellen bereitgestellt werden (z.B. Erdgasheizung, Fernwärme, thermische Solaranlage oder Pelletofen). Die benötigte Heizleistung ist mit höchstens 10 Watt / m² sehr gering. Die erforderliche Leistung des Wärmeerzeugers bemisst sich dann am Warmwasserenergiebedarf der Bewohner, der in einem Passivhaus anteilig größer ist als der Heizenergiebedarf.

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