Pressemitteilung

Sonnenhaus und/oder Passivhaus

Das Sonnenhaus und das Passivhaus im Kontext einer zukünftigen regenerativen Energieversorgung. Von Georg Dasch.

Straubing, 19.3.2006. Die steigenden Öl und Gaspreise der letzten Jahre haben uns deutlich vor Augen geführt, "Die Welt braucht Energie". Die Abhängigkeit unserer Volkswirtschaften von einer ausreichenden Versorgung mit "billiger" Energie treibt die Diskussion einer zukünftigen Energieversorgung. Die Schlagzeilen zum Thema sind sehr unterschiedlich und widersprüchlich. Die Verunsicherung steigt, die Börsen sind nervös. Die Energiepreise unterliegen sehr starken Schwankungen jedoch mit steiler Tendenz nach oben.

Energieversorgung am Wendepunkt

An den Anfang diese Artikels über die Gegenüberstellung von Sonnenhaus und Passivhauskonzept will ich die These stellen: Die Energieversorgung ist an einem Wendepunkt angelangt. Im September 2005 sagte der französische Premierminister Villepin: "Wir treten ein in die Ära nach dem Öl ..".

Die Weltwirtschaft steht vor der Herausforderung, die Energieversorgung innerhalb von zwei Generationen auf eine nachhaltige Basis zu stellen. Dabei ist das oberste Ziel, die Armut und die unwürdigen Lebensbedingungen vieler Menschen zu beenden. Die eine Aufgabe ist mit der anderen auf das Engste verknüpft. Die Versorgung der Weltbevölkerung mit sauberem Trinkwasser und Lebensmitteln steht durchaus in Konkurrenz zur künftigen Energieversorgung der reichen Industriestaaten.

35% des Primärenergieverbrauchs in Deutschland entfallen auf Gebäudeheizung

Der Gesamtverbrauch an Primärenergie in Deutschland beträgt ca. 4000 Milliarden Kilowattstunden pro Jahr. Der Anteil der Gebäudeheizung beträgt ca. 35%, der, der Bruttostromerzeugung ca. 38%. Der Verkehr schlägt mit 18% zu buche. Ein weiterer großer Posten ist die Prozesswärme für die Produktion von Stahl, Glas, Brennvorgänge von Keramik und Ziegeln oder die Hochofenprozesse für die Silizium Herstellung und andere. Für eine Betrachtung der zukünftigen Energieversorgung seien kurz die wichtigsten Standbeine einer regenerativen Energieversorgung dargestellt: Wind, Wasser, Sonne, Tiefengeothermie und die energetische Verwertung von Pflanzen und deren Abbauprodukten. Grundsätzlich liefert die Sonne ausreichend Energie für eine Vollversorgung. Die größte Schwierigkeit besteht darin, das Angebot und die Nachfrage nach Energie sowohl räumlich als auch zeitlich zusammen zu bringen. Energie muss speicherbar werden, und transportabel. Hochtemperaturanwendungen sind regenerativ wesentlich schwieriger zu erreichen, als die Bereitstellung von Niedertemperaturwärme. Dasselbe gilt für Mobilität und Stromerzeugung. Der Ausbau der Hochofentechnik für die Reinst-Siliziumproduktion geht nur langsam voran, und die Prozesswärme für die Herstellung beträgt 1000°C, die elektrisch erzeugt werden. Um einen Liter Heizöl zu ersetzen, braucht man zwei kg Holz zum Verbrennen, um einen Liter BTL (biomass to liquid - ein syntetischer Treibstoff aus Pflanzenmasse) herzustellen benötigt man 6 kg Holz. Dezentrale kleine Biomasse Stromerzeuger erreichen derzeit nur Wirkungsgrade von 10 - 15 %.

Sonnenwärme speichern statt Spitzenlasten erhöhen

Bei der Gegenüberstellung der Energieversorgung des Sonnenhaussystems mit dem Passivhaussystem zeigen die Überlegungen zur zukünftigen Energieversorgung die Probleme die einseitig optimierte Lösungen aufwerfen. Das Beheizen von Gebäuden mit Strom verlangsamt den Umbau hin zu einer regenerativen Stromerzeugung, und Sonnenstrom ist nicht speicherbar.

Sonnenstrahlung ist die einzige Energieform die beinahe unbegrenzt auf der Erde zur Verfügung steht. Die zeitliche und räumliche Trennung vom Verbrauch macht uns Probleme.

Sowohl beim Sonnenhaus als auch beim Passivhaus ist der Heizenergieverbrauch minimiert, und die passive Nutzung der Sonnenenergie optimiert. Bei den Heizsystemen bestehen deutliche Unterschiede. Beim Sonnenhaus wird über eine große thermische Solaranlage Sonnenwärme in einem Wassertank gespeichert und bedarfsgerecht an das Haus abgeben. Solare Deckungsgrade von 50 - 100 % für Heizung und Warmwasser sind möglich. Die Wärme wird über ein Wasserheizsystem im Haus verteilt. So ist es möglich mit 25°C Heizungsvorlauftemperatur ein Haus bei -16° C Außentemperatur auf 21° C zu beheizen. Der Wassertank und das Wasserheizsystem ermöglichen eine Speicherung der Sonnenenergie und eine genaue bedarfsgerechte Abgabe an das Gebäude. Der Restenergiebedarf, der nicht solar gedeckt wird, wird mit Holz oder anderen Energiepflanzen bereitgestellt. Auf einen sehr geringen Stromverbrauch der gesamten Heiz- und Warmwasseranlage wird größter Wert gelegt. Das Sonnenhaus erreicht einen Primärenergieverbrauch nach ENEV von 10 kWh/m ² Jahr . Beim Passivhaus wird der Heizenergieverbrauch soweit optimiert, dass auf eine wassergeführte Heizverteilung verzichtet werden kann. Die Heizwärme wird dem Gebäude über Luftleitungen zugeführt. Damit ist eine komfortable Beheizung der Gebäude bis ca. -4° C Außentemperatur möglich. Eine Nutzung von aktiver thermischer Solarenergie ist nicht möglich, weil es keinen Speicher und kein Wasserheizsystem gibt. Passivhäuser mit Klimakompaktgerät haben ein sehr ungünstiges Stromverbrauchsprofil . Der Heizenergiebedarf ist dann am höchsten, wenn auch der sonstige Stromverbrauch am höchsten ist. Der Primärenergieverbrauch von Passivhäusern mit Klimakompaktgerät und Warmwassersolaranlage beträgt im Mittel 51 kWh/m² Jahr (Quelle: Tagungsband zur 9. Internationalen Passivhaustagung Seite 139). Am besten wird dieser Widerspruch beim Energieplushaus deutlich. Als Energieplushaus wird ein Passivhaus bezeichnet, das im Sommer über Fotovoltaik Strom ins öffentliche Netz einspeist, und im Winter mit Strom aus dem Spitzenlastkraftwerk über eine Wärmepumpe beheizt wird. Wenn es dann richtig kalt ist, und auch noch die ältesten Kraftwerke mit dem höchsten Schadstoffausstoß und den schlechtesten Wirkungsgraden ans Netz gehen, dann wird die Wärmepumpenheizung (1,4KW Anschlussleistung) durch einen 6 kW Heizstab ergänzt.

Primärenergiebedarf minimieren

Beim Vergleich des Sonnenhauses mit dem Passivhaus stellt sich nicht die Frage, welches nun das bessere System sei. Die Frage lautet, wie kann der Primärenergieverbrauch reduziert werden. Passivhäuser mit regenerativen Heizsystemen mit Solaranlagen und Pelletsprimäröfen erreichen Werte von 25 - 30 kWh/m² Jahr. Dieser Wert kann mit Sonnenhaustechnik auf etwa 10 - 15 kWh/m² Jahr optimiert werden. Da das Ziel eine nachhaltige Energieversorgung sein muss, wird das Passivhaus wohl zum Sonnenhaus werden. Wie groß die Solarspeicher und Solaranlagen sein werden, welche Medien und Konzepte für die Speicherung und welche Dämmstandards sich als das ökologische und ökonomische Optimum herausstellen werden, das wird die Zukunft zeigen. Nach derzeitigem Stand der Entwicklung verbraucht das Sonnenhaus 70 - 80% weniger Primärenergie als das Passivhaus.

Als Entwickler der Sonnenhaustechnologie bin ich gespannt auf die Lösungsansätze der Passivhausbewegung, wie sie ihren Häusern den sparsamen Umgang mit Primärenergie lernen werden.

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