Passivhaus - Heizkonzept
Die Grundidee des "Passiv"hauses ist ein Gebäude so gut zu dämmen, dass es alleine durch die Fenster (passive Sonnenenergienutzung) und innere Wärmequellen beheizt werden kann. Ein extrem niedriger Heizwärmebedarf (maximal 15 kWh/m²a) steht also im Mittelpunkt des Passivhaus-Konzeptes. Die Voraussetzung für einen minimalen Transmissionswärmeverlust ist ein hoher Materialaufwand bei der Dämmung der Gebäudehüllflächen (ca. 30 cm Isolation), optimierte „Superfenster“ und eine wärmebrückenfreie, luftdichte Baukonstruktion. Die Lüftungswärmeverluste werden durch die Wärmerückgewinnung einer Lüftungsanlage auf ein Minimum reduziert. Mit Ausnahme des mit Strom betriebenen Ventilators für die Lüftungsanlage handelt es sich bis hierher um rein „passive“ Elemente. Zusammenfassend könnte man das Passivhaus also als verlustminimiertes Gebäude mit optimierter passiver Sonnenenergienutzung bezeichnen.
Ganz ohne aktive Zuführung von Heizenergie kommt aber ein Passivhaus in der Praxis dann doch nicht aus, wenn in den Wohnräumen und im Bad höhere Temperaturen als 20 °C garantiert werden sollen. Auch reicht in den meisten Fällen der Wärmeträger Luft allein nicht zur Beheizung aus; das heißt, es müssen in den Räumen stellenweise wasserführende Heizflächen oder Elektroheizkörper vorgesehen werden. In jedem Fall muß auch der Energiebedarf für die Warmwasserbereitung voll aktiv gedeckt werden.
Angesichts der höheren Baukosten und des sehr geringen Heizwärmebedarfes stellt sich beim Passivhaus letztendlich die Frage nach einem wirtschaftlich vertretbaren Investitionsaufwand für das Heizsystem. Jeder handelsübliche Heizkessel wäre zudem für eine Heizlast von ca. 2 kW überdimensioniert. Da das Konzept üblicherweise keinen großen Wärmespeicher wie beim Sonnenhaus vorsieht, ist zwar der Einsatz regenerativer Energiequellen (Biomassekessel / solare Heizungsunterstützung) prinzipiell möglich, jedoch nur eingeschränkt und weniger effizient. Weil passive und aktive Sonnenenergienutzung zeitgleich konkurrieren, macht eine thermische Solaranlage im Grunde nur für die Brauchwasserbereitung wirklich Sinn. Insbesondere ist die Übertragung von Solarenergie auf den Wärmeträger Luft weit weniger effizient als auf ein wasserführendes Flächenheizsystem.
Gasheizung
Gas weist in Verbindung mit Brennwerttechnik von allen fossilen Brennstoffen noch die günstigste Primärenergiebilanz und die geringsten Emissionen bei der Verbrennung auf. Leider machen die Anschlusskosten und die Grundgebühr für die Gasversorgung schon einen großen Teil der jährlichen Heizkosten beim Passivhaus aus. Eine Alternative sind kleine Gasthermen, die mit Flüssiggasflaschen betrieben werden. Die benötigte Gasmenge ist sehr gering, so dass über den Winter kein Austausch der Flaschen erfolgen muss. Außerdem entfallen die Kosten für den Anschluss und die Miete des Zählers. Das Gas aus den Flüssiggasflaschen kann auch zum Kochen verwendet werden. Bei der Gasheizung ist ein (kleiner) Pufferspeicher notwendig, der die Zuluft der Lüftung über ein Warmwasser-Heizregister erwärmt. Die Kombination von Flaschengas, kleiner Heiztherme, Warmwasserspeicher und Warmwasser-Heizregister ist eine vergleichsweise preiswerte, wartungsarme und bequeme Technik. Ergänzend wäre natürlich eine thermische Solaranlage ökologisch sinnvoll.
Pelletheizung
Für ein Passivhaus ist die Pellet-Heizung eigentlich schon zu leistungsstark. Ein im Wohnbereich aufgestellter Zentralheizungsofen kommt nur bei offener Bauweise in Betracht, da dessen Abwärme sonst zur Überhitzung der Raumluft führen würde. Für die Warmwasserbereitung im Sommer sollte dann in jedem Fall eine Solaranlage sorgen. Ein derartiges Heizsystem – in Kombination mit einem Pufferspeicher und einer wasserführenden Flächenheizung - ist verhältnismäßig teuer, weist aber eine gute Gesamtenergiebilanz auf und sorgt für hohen Wohnkomfort.
Wärmepumpe
Die Wärmepumpe mit Erdkollektor scheint für das Passivhaus geradezu ideal geeignet. Sie ist mit sehr geringen Leistungen erhältlich und nutzt zudem noch zu drei Teilen Erdwärme. Der Anschaffungspreis für eine Sole-Wasser Wärmepumpe inklusive Verlegung des Erdkollektors ist jedoch hoch. Günstiger in der Anschaffung sind Luftwärmepumpen, die aber eine schlechtere Leistungsziffer haben.
Eine Wärmepumpe ist in der Leistung im Gegensatz zu einer Gas- oder Pellet-Heizung nicht regelbar. Es gibt nur „An“ oder „Aus“. Daher braucht sie in jedem Fall einen - wenn auch kleinen - Wärmespeicher. Wegen ihrer gleichmäßigen Leistung kann sie nicht in einer Kälteperiode über Tage oder Wochen plötzlich mehr Leistung abgeben. Wenn der Vorrat an Warmwasser im Speicher verbraucht ist, reicht die Leistung häufig nicht mehr zum Heizen aus. Wird die Wärmepumpe als monovalentes Heizsystem (also ohne andere Heizquelle) eingesetzt, müsste sie auf den hohen Wärmebedarf einiger kalter Wintertage ausgelegt werden. Für den Rest des Jahres wäre sie dann allerdings überdimensioniert. Aus diesem Grund haben viele Wärmepumpen-Heizungen zusätzlich einen elektrischen Heizstab im Speicher, um Wintertage mit Tiefsttemperaturen zu überbrücken und das Brauchwasser auf Gebrauchstemperatur zu bringen. Andere Systeme sehen statt dem Heizstab im Speicher Elektro-Heizkörper im Bad und in den Aufenthaltsräumen vor.
Hier wird also die Spitzenlast mit Direktstrom bei entsprechend hohem Primärenergieverbrauch abgedeckt. Je mehr an kalten Tagen "undiszipliniert" über Fenster / Türen gelüftet wird, um sehr mehr wird direktelektrisch zugeheizt.
Großer Beliebtheit in Passivhäusern erfreuen sich sogenannte Klimakompaktgeräte wegen der verhältnismäßig kostengünstigen Anschaffung und dem geringen Platzbedarf. Diese können - wie jede Wärmepumpenheizung - optional durch eine thermische Solaranlage zur Warmwasserbereitung ergänzt werden.
|
Sonnenhaus-Institut
