Was ist ein Passivhaus?

Das Thema kurz und kompakt

Extrem niedriger Energiebedarf: Passivhäuser sind so konzipiert, dass sie die Energie, die aus der Umgebung und von den Bewohnern selbst kommt, maximal ausnutzen. Dadurch wird der Energiebedarf für Heizung und Kühlung drastisch reduziert.

Hohe Bauqualität: Die Konstruktion eines Passivhauses erfordert präzise Bauweisen und den Einsatz fortschrittlicher Technologien, insbesondere in Bezug auf Isolierung und Luftdichtheit. Dies gewährleistet nicht nur Energieeffizienz, sondern auch verbesserte Luftqualität und Wohnkomfort.

Langfristige Wirtschaftlichkeit: Trotz höherer Anfangsinvestitionen können die Energieeinsparungen, die ein Passivhaus bietet, über die Jahre erhebliche finanzielle Einsparungen bedeuten. Zudem steigert diese Bauweise den Wert einer Immobilie.

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Passivhaus: Definition des Gebäudestandards

Ein Passivhaus ist im Kern ein Energiesparhaus – es ist so konzipiert, dass es sehr wenig Energie zum Heizen oder Kühlen benötigt. Dabei spielt die Dämmung des Hauses eine zentrale Rolle. Wärmeverluste über die Gebäudehülle – also Wände, Dach und Boden – werden durch die besondere Bauart und spezielle Lüftungssysteme auf ein Minimum reduziert. Neben luftdichter Bauweise, effektiver Isolation und der Vermeidung von Wärmebrücken kommt es auch auf die passive Wärmegewinnung an. Sekundäre Wärmequellen und Heizungssysteme werden nur sehr selten genutzt.

Herkunft des Standards

Der Gebäudestandard von Passivhäusern wurde in den frühen 1990er Jahren vom Passivhaus-Institut (PHI) in Darmstadt aufgestellt. Das PHI ist eine unabhängige Forschungs- und Beratungseinrichtung, die vom Erfinder des Passivhaus-Konzepts – Dr. Wolfgang Feist – gegründet wurde. Weltweit ist sie die führende Einrichtung zur Entwicklung und Förderung von Passivhaus-Technologien und Passivhaus-Standard. Die Forschung von Dr. Wolfgang Feist und Bo Adamson führte zu einem Gebäudedesign, das auf maximaler Wärme- und Energieeffizienz basiert, hauptsächlich durch passive Elemente wie Sonneneinstrahlung und interne Wärmequellen wie Körperwärme oder elektrische Geräte. Das Passivhaus-Institut definiert für Passivhäuser die folgenden 3 Klassen:

* Energie für Heizung, Kühlung, Entfeuchtung, Warmwasseraufbereitung, Licht, Hilfsstrom und sämtliche Elektrogeräte

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Energiestandards von Passivhäusern

Damit ein Haus als Passivhaus gelten kann, müssen spezifische Anforderungen erfüllt werden. Auch, wenn das „Passivhaus“ kein geschützter Begriff ist, ist der dafür vorgesehene Energiestandard ausschlaggebend. Der Heizenergiebedarf darf jährlich nicht mehr als 15 kWh/(m²a) überschreiten. Das entspricht einem Energieverbrauch von etwa 1,5 Litern Heizöl. Normalerweise verbrauchen Häuser um die 6 Liter Heizöl pro Quadratmeter. Der Primärenergieverbrauch darf maximal 120 kWh/(m²a) betragen.

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Berechnungsmethoden: Passivhaus und KfW-Effizienzhaus

Die Berechnungsmethoden für Passivhäuser und KfW-Effizienzhäuser basieren auf verschiedenen Kennwerten und Richtlinien und können daher nicht direkt miteinander verglichen werden. Es gilt jedoch: um für ein Passivhaus eine Förderung der KfW zu bekommen, muss es den Richtlinien der KfW-Effizienzhäuser entsprechen.

Bei Passivhäusern ist primär der Heizwärmebedarf und der Primärenergiebedarf ausschlaggebend für die Planung und Berechnung. Der Heizwärmebedarf muss bei einem Passivhaus unter 15 kWh/(m²a) liegen, der Primärenergiebedarf bei unter 120 kWh/(m²a). Zum Nachweis des Passivhaus-Qualitätsstandards gibt es das Passivhaus Projektierungspaket (PHPP). Dieses fasst mehrere Nachweisverfahren und Berechnungen ein, die zur Qualitätssicherung beitragen.

Für KfW-Effizienzhäuser gelten die Richtlinien der Kreditanstalt für Wiederaufbau. Dieses teilt förderfähige Effizienzhäuser in Kategorien ein: KfW-Effizienzhaus 55, 40 und 40 Plus. Jede Kategorie entspricht unterschiedlichen Anforderungen an Heizwärmebedarf und Primärenergiebedarf.

Wie funktioniert ein Passivhaus?

Für den Bau eines Passivhauses sind im Kern drei Prinzipien maßgeblich: hocheffiziente Wärmedämmung, luftdichte Konstruktion und eine Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung. Damit ein Passivhaus so effizient wie möglich funktionieren kann, wird es kompakt und oft ohne Keller gebaut. Auf diese Weise wird die Gebäudehülle so optimiert, dass der Wärmeverlust im Vergleich zu Bestandsgebäuden um bis zu 90 % gesenkt werden kann. Passivhaus-Fenster werden mit den gleichen Anforderungen gefertigt: Die Zwischenräume der Dreifachverglasungen sind mit Edelgas gefüllt, die die Wärmeleitfähigkeit weiter senken.

Für die optimale passive Wärmegewinnung sind Passivhäuser auf eine Weise gebaut, durch die die größte Menge Sonnenwärme aufgenommen werden kann. Dazu gehören große Fensterfronten in Südrichtung oder Glasdächer sowie die Erzeugung von nutzbarer Wärme aus der im Haus erzeugten Abwärme. Eine entsprechende Lüftungsanlage kann die Wärme aus der verbrauchten Luft zurückgewinnen und sie der Frischluft von außen zufügen. So bleibt der notwendige Luftaustausch bestehen, ohne dass Temperatur durch das Lüften verloren geht. Im Sommer sorgt die gut isolierte Gebäudehülle dafür, dass der Innenraum sich nicht aufheizt. Die Fenster von Passivhäusern tragen ebenfalls dazu bei: Sie reflektieren die höher stehende Sonne im Sommer.

Dämmeigenschaften von Passivhäusern

Der vorgeschriebene U-Wert (Wärmedurchgangskoeffizient) für ein Passivhaus liegt bei unter 0,15. Deshalb setzt die Wärmedämmung in Passivhäusern neue Maßstäbe: Die gesamte Gebäudehülle, einschließlich Wände, Dach, Bodenplatte und Fundament, ist hochisolierend ausgeführt. Materialien wie expandiertes Polystyrol (EPS), Polyurethan oder Mineralwolle sorgen für eine Wärmeleitfähigkeit, die weit über die bei konventionellen Bauten hinausgeht. Diese Dämmstoffe werden nahtlos verlegt, um Wärmebrücken zu vermeiden und eine gleichmäßige Temperatur im gesamten Gebäude sicherzustellen. Ein Passivhaus hat einen charakteristischen Wandaufbau, der zur besonders guten Wärmedämmung beiträgt:

Die Reduktion von Wärmeverlusten der Gebäudehülle ist der Mittelpunkt des Baukonzepts. Je nach Ausrichtung und Aufbau der Außenwände variieren die Stärke und das Material der Dämmung zwischen 25 und 40 cm. Neuere Passivhäuser werden mittlerweile meistens ohne Keller gebaut – abhängig davon, ob der Keller beheizt wird, muss das Lüftungssystem an den Keller angeschlossen werden. Bei unbeheizten Kellern muss besonders darauf geachtet werden, dass die Kellerdecke gut gedämmt ist, um den Keller vom Wärmenetz auszuschließen. Auch Obergeschossdecke oder Dach müssen in die Dämmung einbezogen werden – diese fällt bei einem Passivhaus besonders stark aus. Kontaktieren Sie unsere Passivhaus-Experten und erfahren Sie, wie Sie Ihr Haus ebenfalls effektiv dämmen können.

Vermeidung von Wärmebrücken

Wärmebrücken sind der Hauptgrund für Wärmeverluste und Feuchtigkeit im Gebäude. Sie entstehen überall dort, wo die Fassade unterbrochen wird. Das kann durch verschiedene Anschlussstellen oder Durchbrüche bei der Fensterinstallation oder bei der Kabelverlegung passieren. Der hohe Anspruch an Passivhäuser verlangt eine fachgerechte Konstruktion, durch die Wärmebrücken in der Gebäudehülle vermieden werden können.

Bereits während der Planung des Hauses werden mögliche Schwachstellen berechnet, sodass die Gebäudehülle noch während der Bauphase optimiert werden kann. Größtes Potenzial für Wärmebrücken bieten Erker, Vordächer, Balkone, Außenbeleuchtungen und verlegte Rohre und Kabel. Unter anderem deshalb werden Passivhäuser so kompakt wie möglich gebaut – je weniger Durchstoßpunkte, desto weniger Wärmebrücken entstehen. Zur Unterstützung bei der Aufdeckung von Wärmebrücken werden thermografische Aufnahmen des Gebäudes gemacht. Diese zeigen die unterschiedlichen Temperaturen genau an und ermöglichen eine Qualitätssicherung der Wärmedämmung.

Lüftungskonzepte von Passivhäusern

Die kontrollierte Lüftung ist ein Kernstück des Passivhaus-Konzepts. Eine mechanische Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung (WRG) sorgt für frische Luft, indem sie verbrauchte Innenluft absaugt und gleichzeitig bis zu 95 % der Wärmeenergie aus der Abluft zurückgewinnt, um die frische Außenluft zu erwärmen. Dieses System sorgt für ständige Luftzirkulation, ohne dass wesentliche Wärmeverluste entstehen.

Heutige Neubauten werden nach gesetzlichen Vorgaben luftdicht gebaut. Anders als in älteren Gebäuden, in denen der Luftaustausch auch bei geschlossenem Fenster bis zu einem gewissen Grad funktioniert, muss in neueren Häusern öfter mit offenem Fenster gelüftet werden. Für ein Passivhaus ist das Lüften bei weit geöffnetem Fenster allerdings keine gute Lösung, da so die Lüftungswärmeverluste besonders hoch sind. Aus diesem Grund werden in Passivhäusern und Niedrigenergiehäusern spezielle Lüftungsanlagen verbaut, die die Abwärme aus den Räumen zurückgewinnt und diese beim Luftaustausch der Frischluft zuführt. So kühlen die Räume nicht aus und Wärmeenergie geht nicht verloren.

Eine Lüftungsanlage ist dann für die Nutzung im Passivhaus geeignet, wenn ihre Wärmerückgewinnung effizient funktioniert. Ungefähr 80 % der Abwärme muss an die frische Zuluft via Wärmetauscher abgegeben werden, damit es keine Wärmeverluste gibt.

Um die Luftdichtheit eines Gebäudes zu prüfen, wird der Blower-Door-Test inklusive Leckageortung durchgeführt. Der Test deckt die Stellen im Haus auf, an denen ungewollte Luftwechsel stattfinden. Da diese Testung nicht-invasiv ist, fallen weder Schäden noch großer Aufwand an. Beim Neubau wird der Blower-Door-Test kurz vor Fertigstellung des Hauses durchgeführt, damit eventuelle Schwachstellen noch ausgebessert werden können.

Passivhaus-Fenster

Damit die hohen Anforderungen an den Energieverbrauch in Passivhäusern eingehalten werden können, sind gut isolierende Fenster notwendig. Spezielle Passivhaus-Fenster sind klassischerweise dreifach verglast. Die Zwischenräume zwischen den Verglasungen sind mit einem zusätzlich isolierenden Edelgas gefüllt. Eine thermische Trennung zwischen Rahmen und Glas unterstützt außerdem bei der Wärmedämmung. Achten Sie beim Fensterkauf unbedingt darauf, dass der Wärmeverlust über die Fenster so gering wie möglich ist. Während unserer Energieberatung erfahren Sie alles, was Sie über die Wahl der Fenster wissen müssen.

Neben ihrer Luftdichtheit, die das Eindringen von Feuchtigkeit und Zugerscheinungen verhindern, sind sie häufig mit besonderen Glaseigenschaften ausgestattet. Passivhaus-Fenster können beispielsweise so konstruiert werden, dass die Sonnenwärme zwar in das Haus eindringt und so passiv heizt, aber nicht mehr über die Scheibe entweichen kann. Im Winter wird mehr Sonnenenergie durch die Fensterscheiben ins Haus dringen, weil die Sonne tiefer steht. Im Sommer hingegen steht die Sonne höher und wird durch den besonderen Bau der Fenster reflektiert, sodass es im Inneren des Hauses zu jeder Jahreszeit angenehme Temperaturen gibt. Der Einbau der Fenster sollte immer von Fachpersonal durchgeführt werden, um Wärmebrücken zu vermeiden.

Passivhaus-Heizung

In einem gut isolierten Passivhaus kann der Großteil des Wärmebedarfs durch „passive“ Quellen gedeckt werden, wie die Körperwärme der Bewohner, Sonnenlicht, das durch die Fenster einfällt, und die Abwärme von Haushaltsgeräten. Für die wenigen verbleibenden Bedarfe können sehr kleine, effiziente Heizsysteme, wie Wärmepumpen oder sogar einfache elektrische Heizelemente, eingesetzt werden.

Trotz des geringen Heizbedarfs ist zumindest eine kleine Heizung für ein Passivhaus notwendig, die das Warmwasser aufbereitet. Es eignen sich kleine Gas-Brennwertkessel, Holzpelletöfen oder Wärmepumpen als Kompaktgerät, die sowohl Wärmerückgewinnung als auch Warmwasseraufbereitung und Lüftung übernehmen.

Mit einer Wärmepumpe steigt die Unabhängigkeit von fossilen Brennstoffen oder Holzlagern und durch die zusätzliche Installation einer Photovoltaik- oder Solarthermieanlage kann der Energiebedarf des Gebäudes weiter reduziert werden. Ein Pufferspeicher sorgt dafür, dass die erzeugte Wärme zuverlässig in jedem Raum, der an den Heizkreislauf angeschlossen ist, verteilt wird. Insbesondere in Verbindung mit Flächenheizungen wie Fußbodenheizungen lohnt sich ein Passivhaus mit Wärmepumpe und Photovoltaik. Lassen Sie sich von unseren Energieexperten umfassend zum Thema Photovoltaik und Solarthermie beraten.

Im Fokus liegt die Heizung durch passive Wärmequellen wie Sonnenstrahlung und die Abwärme von Geräten und Körperwärme von Personen im Haushalt sowie die Wärmerückgewinnung aus der Lüftungsanlage. Im Idealfall ist das Passivhaus optimal auf den Sonnenverlauf ausgerichtet, um den größtmöglichen Vorteil der Sonnenwärme zu nutzen. Notfalls könnte ein Passivhaus deswegen auch ohne zusätzliche Heizung auskommen.

Warmwasseraufbereitung und Solarthermie

Die Wasserversorgung im Passivhaus muss ebenfalls sorgfältig geplant werden. Da es durch die Dämmung des Hauses nur noch einen geringen Heizbedarf gibt, sollten Verbraucher sich genau über ihren täglichen Warmwasserbedarf im Klaren sein. Bei der Planung der Heizungsanlage werden die Bedürfnisse der Bewohner einkalkuliert, um einen möglichst geringen Wasserverbrauch zu gewährleisten.

Ein Pufferspeicher für Wärme löst reguläre Warmwasserspeicher ab und senkt gleichzeitig die Gefahr für Legionellen. Dieser arbeitet am effektivsten in Kombination mit einer Solarthermie-Anlage und einer Wärmepumpe. Die über die Solarkollektoren gewonnene Wärme wird dem Pufferspeicher, auch Solarspeicher genannt, zugeführt und hält die Temperatur konstant. Erfahren Sie bei uns, ob sich die Verbindung aus Solarthermie und Wärmepumpe für Sie lohnt.

Bei der Frischwassertechnik wird das Wasser erst bei Nutzung durch einen Wärmetauscher erhitzt, wodurch der Warmwasserspeicher entfällt. So sinkt der Heizbedarf zusätzlich, da es keinen Wasserspeicher gibt, der regelmäßig auf 65 °C erhitzt werden muss, um Bakterien abzutöten.

Gebäudeintegrierte Steuerungstechnik

Durch den Einsatz intelligenter Steuerungstechnik (Smart Home) kann der Energie- und Stromverbrauch in Häusern zusätzlich gesenkt werden. Gebäudeintegrierte Steuerungstechnik umfasst eine Reihe von verschiedenen Systemen und Geräten, die so aufeinander abgestimmt werden können, dass die Gebäudenutzung effizienter wird.

Unter anderem die Koordination von Beleuchtung, Heizung, Lüftung oder Sonnenschutzvorrichtungen können die Energiekosten senken. Mit intelligenten Steuerungen können die Verwendungsdaten der verschiedenen Anlagen analysiert und angepasst werden, sodass die Gebäudeautomation ideal aufeinander abgestimmt werden kann. Für Passivhäuser gibt es noch einen weiteren Vorteil: Die koordinierte Steuerung von Lüftung und Elektrogeräten ermöglicht es, die Abwärme der Geräte bestmöglich zurückzugewinnen. Sensoren für Temperaturen und Kohlendioxidgehalt gewährleisten die reibungslose Arbeit der Lüftungsanlage und dem damit verbundenen Heizverteilsystem.

Können Bestandsgebäude zum Passivhaus umgebaut werden?

Der Umbau von Bestandsgebäuden zum Passivhaus ist möglich, aber mit bestimmten Voraussetzungen verknüpft. Einerseits können bereits bestehende Gebäude nicht nachträglich optimal ausgerichtet werden. Darüber hinaus kann es sein, dass umgebende Gebäude oder Stadtbebauung es nicht möglich machen, die Sonne effektiv zu nutzen. Mit den folgenden Sanierungen kann Ihre Immobilie jedoch an den strengen Gebäudestandard ausgerichtet werden:

• Energieeffizienzanalyse: Der erste Schritt in Richtung der Umwandlung besteht darin, eine gründliche Analyse des aktuellen energetischen Zustands des Gebäudes durchzuführen. Dabei werden Aspekte wie Isolierung, Fensterbeschaffenheit, Heizsysteme und die allgemeine Gebäudehülle bewertet.
• Dämmung verbessern: Eine der wesentlichen Maßnahmen ist die Nachrüstung oder Verbesserung der Dämmung. Dies betrifft in der Regel die Außenwände, das Dach, den Keller und die Fenster, um den Heizbedarf zu minimieren. Bei denkmalgeschützten oder architektonisch signifikanten Gebäuden kann dies besondere Herausforderungen mit sich bringen.
• Lüftungssysteme integrieren: Die Installation einer Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung ist essenziell, um den Luftaustausch im Passivhaus zu gewährleisten, ohne dabei Wärme zu verlieren. Solche Systeme müssen oft maßgeschneidert werden, um sie in die bestehende Struktur zu integrieren.
• Heizsysteme und erneuerbare Energiequellen: In vielen Fällen wird eine Umstellung auf effizientere Heizsysteme notwendig sein. Ideal sind Systeme, die sich gut in ein Gesamtkonzept einfügen lassen, das möglicherweise auch Solarenergie oder Wärmepumpentechnologien umfasst.
• Fenster austauschen: Der Austausch alter Fenster durch hochisolierte Fenster, die dem Passivhaus-Standard entsprechen, ist oft unumgänglich. Diese Maßnahme allein kann den Energieverbrauch signifikant reduzieren.
• Integrative Planung und Fachkenntnis: Für die erfolgreiche Umsetzung einer Passivhaussanierung ist eine enge Zusammenarbeit zwischen Architekten, Energieberatern und Fachplanern entscheidend. Der individuelle Sanierungsfahrplan (iSFP), der von Experten erstellt wird, kann hierbei eine wichtige Rolle spielen, indem er detaillierte Schritte und Maßnahmen zur Erreichung der Energieziele vorschlägt.

Allgemein ist es aufwendiger und teurer, ein Bestandsgebäude so zu sanieren, dass er Passivhaus-Standards entspricht, aber es ist nicht unmöglich. In vielen Fällen sind dafür bauliche Veränderungen notwendig – insbesondere das Dach, die Fenster und die Wände des Gebäudes müssen den Energiestandards eines Passivhauses entsprechen. Beim Einbau der neuen Fenster muss vorher häufig die Fensteröffnung im Gebäude vergrößert werden, damit die speziellen Passivhaus-Fenster eingesetzt werden können.Auch die Installation einer Lüftungsanlage ist notwendig. Nur so kann sichergestellt werden, dass das Gebäude nach der Sanierung ausreichend belüftet wird. Ein Energieberater kann Sie im Vorhinein zu allen wichtigen Fragen rund um das Thema beraten und Ihnen mit einem Energie-Check helfen, Ihren Heiz- und Warmwasserbedarf festzustellen. Auch bei der Beantragung der staatlichen Fördermöglichkeiten helfen Ihnen unsere Energieeffizienz-Experten gerne.