Passivhaus im Detail

Erst wenn ein Gebäude die folgenden, vom Passivhaus Institut Darmstadt festgelegten Kriterien erfüllt, hat es sich als Passivhaus qualifiziert:

(Die Bezugsgröße für die angeführten Werte ist die Netto-Wohnfläche innerhalb der thermischen Gebäudehülle.)

Energiekennwert – Heizwärme/Nutzkälte: max. 15 kWh/(m²a)
Heizwärmelast: max. 10 W/m²
Energiekennwert – gesamte Primärenergie: max. 120 kWh/(m²a)
Drucktestluftwechsel/Luftdichtigkeit n50: max. 0,6 h-¹

mit:
kWh/m2a = jährlicher Verbrauch an Kilowattstunden pro Quadratmeter Netto-Wohnfläche
W/m2 = Watt pro Quadratmeter
n50 < 0,6 / h = bei einem Druckunterschied von 50 Pascal zwischen Innen und Außen darf sich die gesamte Luft im Gebäude nicht öfter als 0,6 mal pro Stunde austauschen – je kleiner der n50-Wert, desto dichter ist das Gebäude

Erreicht werden diese hervorragenden Kennwerte durch den
geschickten Einsatz moderner Komponenten, Bauteile und effizienter Haustechnik:

 

•    Sehr guter Wärmedämm-Standard

Bauteile der Gebäudehülle von Passivhäusern sollten zumindest folgende U-Werte aufweisen: Opake Bauteile:

U-Wert < 0,15 W/(m²K) Fenster: Uw-Wert < 0,80 W/(m²K)
Bei der Konstruktion bzw. bei der Wahl der Baustoffe sind prinzipiell alle bekannten Baustoffe und Konstruktionen möglich. Entscheidend sind die erforderlichen U-Werte und die Wärmebrückenfreiheit.
 

•    3-fach Wärmeschutzverglasung

Verglasungen in Passivhäusern müssen, um die hohen Anforderungen an die Behaglichkeit, Hygiene und Energieeffizienz zu erfüllen, folgende Kriterien erfüllen:

Behaglichkeit: Ug < 0,8 W/(m²K)

Damit sichergestellt ist, dass in mitteleuropäischem Klima mehr Energie durch die Verglasung gewonnen wird, als durch sie hindurch verloren geht, muss folgendes Energiekriterium erfüllt sein:

Ug – (1,6 W/(m²K) x g) < 0

Realisiert wird dies derzeit mit edelgasgefüllten 3-fach Wärmeschutzverglasungen. Fenster müssen im eingebauten Zustand einen Uweingebaut-Wert von höchstens 0,85 W/(m²K) erreichen, um passivhaustauglich zu sein.

 

•    Luftdichte Gebäudehülle

Wichtigster Grund für eine luftdichte Gebäudehülle ist der Schutz vor feuchtebedingten Bauschäden. Durch eine 1mm breite Bauteilfuge können unter gewissen Umständen pro Tag und Laufmeter ca. 360g Wasser in das Bauteil einströmen. Kühlt sich der Wasserdampf auf dem Weg nach außen ab, kondensiert das Wasser aus und es kommt zur Durchfeuchtung des Bauteils. Zudem ist die Energieeinsparung ein wichtiger Grund für eine luftdichte Entwurfsplanung und Ausführung nach folgenden Prinzipien:

- Lage der luftdichten Hülle definieren - Durchdringungen vermeiden - Länge der Anschlüsse minimieren - Ausführungsplanung prüfen - Materialien und Anschlüsse festlegen - Anschlüsse M= 1:10 planen und Arbeitsanweisungen weitergeben - Dauerhaftigkeit der Anschlüsse berücksichtigen

 

•    Kontrollierte Wohnraumlüftung mit Wärmerückgewinnung (WRG)

Damit in Passivhäusern der äußerst geringe Energiebedarf zur Beheizung realisiert werden kann, ist eine kontrollierte Wohnraumlüftung mit Wärmerückgewinnung unverzichtbar. Um unnötige Kosten und Überraschungen bei der Ausführung zu vermeiden sollte bereits beim Entwurf des Gebäudes die Planung der Haustechnik mit berücksichtigt werden (integrale Planung).

Folgende Kriterien an Lüftungsanlagen werden vom Passivhaus Institut Darmstadt gefordert:

- Behaglichkeitskriterium: minimale Zuluft-Temperatur 16,5 °C, bei -10°C Außentemperatur
- Effizienz-Kriterium Wärme: Effektiver Wirkungsgrad der WRG > 75%
- Effizienz-Kriterium Strom: max. 0,45 W/(m³/h) geförderter Zuluft-Volumenstrom
- Dichtheit und Wärmedämmung: Leckage-Rate int. und ext. Max. 3%
- Abgleich und Regelbarkeit: Regelbarkeit 70/100/130 %, Standby max. 1W
- Schallschutz: Schalldruckpegel < 35 dB(A) im Aufstellraum, < 25dB(A) in Wohnräumen
- Hygiene: Außenluftfilter mind. F7, Abluft mind. G4
- Frostschutzschaltung: Regulärer Betrieb auch bei -15°C, Frostschutz für Wärmetauscher und das Nachheizregister

 

•    Vermeidung von Wärmebrücken

Das Passivhauskonzept ist u.a. auch ein Qualitätssicherungskonzept für die Gebäudehülle. Auch an Ausführungsdetails werden daher detailliert formulierte Anforderungen gestellt. Eine davon ist die sogenannte Wärmebrückenfreiheit.

Dies bedeutet:

a) Alle Anschlussdetails haben einen Psi-Wert < 0,01 W/(mK) oder

b) Zum Nachweis der Wärmebrückenfreiheit wird die wärmebrückenbedingte Erhöhung des mittleren U-Wertes der Gebäudehülle auf Werte < 0,00 W/(m²K) beschränkt.
Die Wärmeverluste durch Wärmebrücken können im ungünstigen Fall 30 bis 50% der Transmissionswärmeverluste ausmachen und müssen daher bei der Planung und Ausführung von Passivhäusern dringend reduziert bzw. vermieden werden.

 

Neue Passivhausklassen

Passivhaus Classic:PHPP 9 altes Verfahren
Qh < 15 kWh/m²a     n50 < 0,6 1/h      Qp < 120 kWh/m²a

Passivhaus Classic:PHPP 9 neues Verfahren
Qh < 15 kWh/m²a     n50 < 0,6 1/h
Bedarf: PER  <  60  kWh/m²a

Passivhaus Plus:PHPP 9 neues Verfahren
Qh < 15 kWh/m²a     n50 < 0,6 1/h
Bedarf: PER  <   45  kWh/m²a
Erzeugung: PER  >   60  kWh/m²a

Passivhaus Premium: PHPP 9 neues Verfahren
Qh < 15 kWh/m²a     n50 < 0,6 1/h
Bedarf        PER  <   30   kWh/m²a
Erzeugung  PER > 120   kWh/m²a

Mit dem PHPP Version 9 ist es möglich die verfügbare erneuerbare Energie realistisch zu bewerten und ortsnah erzeugte Energie anzurechnen.

Realistisch bewerten bedeutet im Besonderen, dass der Überschuss erneuerbarer Energie im Sommer nicht wie bisher üblich 1:1 verrechnet wird mit der geringeren Erzeugung im Winter, jedoch deutlich höherem Verbrauch durch das Heizen. Diese Bilanzierung entspricht nicht der zeitlichen Verfügbarkeit, was bedeutet, dass die verstärkte Speicherung erneuerbarer Energien durch diese Betrachtungsweise nicht gefördert wird, daher nach wie vor Überschüsse und Wind- und Sonnenstrom nicht genutzt werden und ein hoher fossiler Energiebedarf im Winter besteht. Um dies entscheidend zu verbessern, müssen Überschüsse erneuerbarer Energie direkt gespeichert oder umgewandelt und gespeichert werden. Dieser Aufwand und dessen Verluste wurde beim bisherigen PE-Verfahren ( EnEV, PHPP <=8) nicht berücksichtigt. 

Durch die Einführung des PER = Primärenergiefaktor Erneuerbare Energien, kommt es jetzt zu einer regionalen Betrachtung der stündlichen Verfügbarkeit erneuerbarer Energien über das gesamte Jahr, womit die Verluste zur Umwandlung und Speicherung berücksichtigt werden.

 

Zusätzlich wird die Verfügbarkeit von erneuerbaren Energien aus Biomasse begrenzt ! Das hat seinen Hintergrund in der Nachhaltigkeit, da nachwachsende Rohstoffe, mit Nutzungsperioden von Jahren bis Jahrzehnten, nicht den regionalen Energiebedarf decken können, der momentan aus fossilen Quellen gedeckt wird, die Millionen von Jahren zur Entstehung hatten. Als Grenze wurde ein Energiebedarf von 20 KWh/m².a gesetzt. Bei Nutzung nachwachsender Rohstoffe über dieses Maß hinaus gelten diese als nicht erneuerbare Primärenergie, da nicht nachhaltig nutzbar, vergleichbar mit fossilen Energieträgern !

 

Es gilt vereinfacht die Formel für den Bedarf:
PER = Energien aus erneuerbaren Quellen / Energiebedarf des Gebäudes

Das neue PHPP  Version 9 hat das Ziel, das Haus der Zukunft, wie es auch die EU Gebäuderichtlinie 2018 beschreibt abzubilden. Für diese Gebäude im NahezuNullEnergie- oder PlusEnergieStandard   ist eine ortsnahe Energieerzeugung, -nutzung, -speicherung erforderlich. Für die Bezugsfläche zur Energieerzeugung erneuerbarer Energien (Sonne, Wind) gilt im PHPP 9 die durch das Gebäude überbaute Fläche. (12.09.2016 Dieter Herz/Herz&Lang)

PassivhausPLUS                                 

Haus Reeg
Kempten 
(Herz&Lang)

Passivhaus
PREMIUM

House of Energy
Kaufbeuren
(Herz&Lang)

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