Sonnenhaus - Passivhaus

Vergleich zweier Bau- und Heizkonzepte - Ergebnisse der Studie

Für ein definiertes Referenzgebäude wurde hinsichtlich Energieverbrauch, Ökologie und Ökonomie eine Vergleichsrechnung durchgeführt. Die als Diplomarbeit vergebene und vom SHI betreute Studie kann hier in voller Länge heruntergeladen werden. Im folgenden werden die wichtigsten Ergebnisse zusammengefaßt. Grundlagen und Hintergründe werden auf den Seiten Energieträger,-verbrauch und Heizsysteme erläutert.

Soweit von gleichen Nutzungsrandbedingungen abgewichen wurde (auch Wärmebrücken wurden beim Standard- und Sonnenhaus nur pauschal berücksichtigt) hat dies insofern keine bedeutende Auswirkung, als daß im Ergebnis auf den jeweils geforderten Mindestdämmstandard (HT' beim Standard- und Sonnenhaus und qh beim Passivhaus) hingerechnet wurde. Beim Passivhaus diente das PHPP (Passivhaus-Projektierungspaket) als Berechnungsgrundlage, für die Ermittlung der Nutzenergiebedarfe beim Standard- und Sonnenhaus ein Energieberaterprogramm in Anlehnung an das Enev-Verfahren. Die Bestimmung des solaren Deckungsgrades erfolgte mit dem Solarsimulationsprogramm Polysun-Designer, die Aufwandszahlen wurden detailliert nach DIN 4701-Teil 10 ermittelt. Der Schwerpunkt der Arbeit lag auf der energetischen Bewertung verschieder Heizsystemvarianten. Desweiteren wurden auch ökonomische und Komfortaspekte untersucht.

1. Gebäude

Zwischenergebnis: das Passivhaus mit qh = 15 kWh Heizwärmebedarf pro qm Enegiebezugsfläche ist mit Luft allein nicht beheizbar (Dazu müßten die U-Werte um weitere 10% verringert werden) . Dies bedeutet, daß entweder wasserführende Heizflächen oder Elektroheizkörper vorzusehen sind - insbesondere im Bad, wenn eine Raumtemperatur von > 20 °C erwünscht ist (für die Berechnung wurden hier laut Empfehlung der Norm 24 °C angesetzt).

2. Anlagentechnik

Ausgewählte Heizsysteme für die drei Baustandards:

Standardhaus: Gas-Brennwerttherme, Heizkörperheizung (auf Niedertemperatur ausgelegt)

Sonnenhaus: 40 m² Kollektorfläche (Neigung 65°), 8 m³ Kombispeicher, Zentralheizungs-Grundofen 30 kW, Niedertemperatur-Flächenheizung mit Einzelraumregelung, solarer Deckungsrad: 66,5 %

Passivhaus: Grundsätzlich läßt das Passivhaus-Institut in der Wahl des Heizsystems freie Hand. Am häufigsten werden jedoch aus Kosten- und Platzbedarfgründen sogenannte Lüftungskompaktgeräte eingesetzt. Ausgewählt wurden zwei zertifizierte Kompaktgeräte mit verfügbaren Prüfdaten, an deren 300L-Speicher eine Brauchwasser-Solaranlage angeschlossen werden kann.

Variante 1: Kompaktgerät 1 mit Fortluftwärmepumpe, Speicher und E-Nachheizstab, Option der Anschlußmöglichkeit eines hydraulischen Heizkreises über Wärmetauscher.
Variante 1s mit 4m²-Solaranlage (Neigung 35°, 50% sol. Deckungsgrad)

Variante 2 : Kompaktgerät 2 (in Passivhäusern am häufigsten eingesetzt), hier kann kein wasserführender Heizkreis angeschlossen werden, die Zuheizung zur Spitzenlastabdeckung erfolgt direkt über elektrische Heizkörper.
Variante 2s mit 4m²-Solaranlage

Die Energieverbräuche stellen sich im Einzelnen wie folgt dar:

Der Endenergiebedarf ist zwar beim Passivhaus geringer, durch die hohe Wertigkeit von elektrischem Strom wird aber - je nach Variante 3,7 bis 6,9 mal soviel Primärenergie verbraucht ! Der höhere Energiepreis von elektrischem Strom wirkt sich entsprechend auch auf die Heizkosten aus. Beim Sonnenhaus fallen nur 300 kWh für Hilfsenergien an; werden Standardpumpen statt Hocheffizienz-Pumpen eingesetzt erhöht sich der Endenergiebedarf um etwa 170 kWh und der spezifische Primärenergiebedarf von 8,1 auf 10 kWh/m²a.

Grafische Darstellung der Ergebnisse: (der Übersichtlichkeit halber wird hier beim Passivhaus jeweils der Mittelwert aus Variante 1 und 2 angenommen)

"Testsieger":

Heizwärme- und Endenergiebedarf: Passivhaus

Primärenergiebilanz / Ökologie : Sonnenhaus

Unabhängigkeit vor Energiekrisen: Sonnenhaus

Kosten / Ökonomie: Sonnenhaus

Komfort: Sonnenhaus

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